CAPACIDADE DE CARGA DAS FUNDAÇÕES - TCC

Prévia do material em texto

FACULDADE ÚNICA DE IPATINGA 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
10º PERÍODO 
 
 
 
 
CECÍLIA DA MATA CALHAU GOUVÊA CORRÊA 
KEVIN AUGUSTO VIEIRA 
THAÍS DUARTE BOY 
THAYS MENEZES DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
COMPARATIVO DAS METODOLOGIAS DE CÁLCULO PARA A DETERMINAÇÃO 
DA CAPACIDADE DE CARGA DA FUNDAÇÃO EM ESTACA HÉLICE CONTÍNUA 
UTILIZANDO O SPT EM RELAÇÃO A PROVA DE CARGA DINÂMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IPATINGA 
2018 
CECÍLIA DA MATA CALHAU GOUVÊA CORRÊA 
KEVIN AUGUSTO VIEIRA 
THAÍS DUARTE BOY 
THAYS MENEZES DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
COMPARATIVO DAS METODOLOGIAS DE CÁLCULO PARA A DETERMINAÇÃO 
DA CAPACIDADE DE CARGA DA FUNDAÇÃO EM ESTACA HÉLICE CONTÍNUA 
UTILIZANDO O SPT EM RELAÇÃO A PROVA DE CARGA DINÂMICA 
 
 
 
 
Monografia apresentado ao Curso de 
Engenharia Civil da Faculdade Única de 
Ipatinga como requisito parcial para obtenção 
de título de Bacharel em Engenharia Civil. 
 
Orientador: Marcelo de Lima Beloni 
 
 
 
 
IPATINGA 
2018 
FACULDADE ÙNICA DE IPATINGA 
 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
CECÍLIA DA MATA CALHAU GOUVÊA CORRÊA 
KEVIN AUGUSTO VIEIRA 
THAÍS DUARTE BOY 
THAYS MENEZES DA SILVA 
 
 
COMPARATIVO DAS METODOLOGIAS DE CÁLCULO PARA A DETERMINAÇÃO 
DA CAPACIDADE DE CARGA DA FUNDAÇÃO EM ESTACA HÉLICE CONTÍNUA 
UTILIZANDO O SPT EM RELAÇÃO A PROVA DE CARGA DINÂMICA 
 
Monografia apresentado ao Curso de 
Engenharia Civil da Faculdade Única de 
Ipatinga como requisito parcial para obtenção 
de título de Bacharel em Engenharia Civil. 
 
 Aprovada em ___/___/___ 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
_____________________________________ 
Marcelo de Lima Beloni 
Faculdade ÚNICA de Ipatinga - ÚNICA 
 
_____________________________________ 
Avaliador (a) 
Faculdade ÚNICA de Ipatinga - ÚNICA 
 
_____________________________________ 
Avaliador (a) 
Faculdade ÚNICA de Ipatinga - ÚNICA 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradecemos primeiramente a Deus pela oportunidade em se graduar e a 
sabedoria para desenvolver este trabalho. Aos nossos familiares e amigos pelo 
incentivo e amor incondicional ao longo do tempo. E a todos os docentes da 
Faculdade Única que compartilharam conosco seus conhecimentos e experiências 
no período da graduação. 
Ao nosso orientador Marcelo de Lima Beloni pelo suporte essencial para a 
realização deste estudo. 
Também agradecemos ao Warley L. Vilela por fornecer os materiais 
necessários para o desenvolvimento do trabalho e o auxílio para completo 
entendimento dos mesmos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
 
De modo a se determinar a capacidade de carga no sistema solo-estaca, diversos 
autores desenvolveram metodologias de cálculos das quais se utilizam valores 
provenientes do ensaio SPT. De maneira complementar a se reconhecer o terreno 
de fundação, o ensaio de prova de carga se torna um método amplamente 
empregado, onde este se determina a deformabilidade e a resistência do terreno 
através de carregamento dos elementos estruturais de fundação. Com o objetivo de 
realizar um estudo comparativo de valores resultantes das metodologias de cálculos 
para capacidade de carga de estaca hélice contínua proposta por certos autores 
com resultados referentes a prova de carga dinâmica (PDA), o presente trabalho 
dispõe como foco de estudo um estabelecimento presente na cidade de Ipatinga-
MG. O mesmo forneceu dados referentes aos ensaios de SPT e prova de carga 
dinâmica realizados no local. Em acréscimo, tenciona-se identificar as metodologias 
que garanta o melhor aproveitamento do valor da carga admissível das estacas. Os 
cálculos efetuados comprovam que os resultados providos das formulações de 
Décourt e Quaresma mais se aproximaram do valor referente ao teste de prova de 
carga dinâmica, ao passo que os de Gotlieb et. al se distanciaram. Em suma, devido 
a variação dos valores resultantes das metodologias dos autores em virtude de suas 
particularidades presentes nas fórmulas, o emprego da média aritmética possibilita o 
balanceamento dos mesmos a fim de se obter resultados mais próximos da carga 
admissível real do solo e que atenda a segurança. 
 
Palavras-chave: Hélice contínua. SPT. Metodologias de cálculos. Prova de Carga 
Dinâmica. 
 
 
ABSTRACT 
 
 
In order to determine the load capacity in the soil-pile system, several authors 
developed calculation methodologies using values from the SPT assay. In addition to 
recognizing the foundation ground, the load test becomes a widely used method 
where it determines the deformability and strength of the terrain by loading the 
structural foundation members. In order to carry out a comparative study of values 
resulting from calculation methodologies for continuous propeller cutting capacity 
proposed by certain authors with results related to dynamic load test (PDA), the 
present study focuses on a present establishment in the city of Ipatinga-MG. It 
provided data on the SPT tests and dynamic load test performed on site. In addition, 
it is intended to identify the methodologies that guarantee the best use of the value of 
the permissible pile load. The calculations made prove that the results provided by 
the Décourt and Quaresma formulations more closely approximated the value of the 
dynamic load test, whereas those of Gotlieb et. al distance. In sum, due to the 
variation of the values resulting from the authors' methodologies, due to their 
peculiarities present in the formulas, the use of the arithmetic mean makes it possible 
to balance them in order to obtain results that are closer to the actual permissible 
load of the soil and that meets safety. 
 
Keywords: Continuous propeller. SPT. Methodologies of calculations. Dynamic Load 
Test. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE QUADROS 
QUADRO 1 – Elementos básicos associados à aparelhagem. ................................ 46 
QUADRO 2 – Elementos básicos associados aos procedimentos. .......................... 46 
QUADRO 3 – Elementos básicos associados ao solo.............................................. 47 
QUADRO 4 – Resolução a partir da metodologia dos autores Aoki e Velloso. ......... 72 
QUADRO 5 – Resolução a partir da metodologia dos autores Décourt e Quaresma.
................................................................................................................................. 73 
QUADRO 6 – Resolução a partir da metodologia dos autores Vorcaro e Velloso. ... 74 
QUADRO 7 – Resolução a partir da metodologia dos autores Antunes e Cabral. .... 74 
QUADRO 8 – Resolução a partir da metodologia dos autores Kárez e Rocha. ........ 75 
QUADRO 9 – Resolução a partir da metodologia dos autores Gotlieb et al. ............ 76 
QUADRO 10 – Informações sobre as estacas. ........................................................ 78 
QUADRO 11 – Correlação dos valores mediante as metodologias de cálculos 
utilizando SPT e ensaio PDA da estaca 01A. ........................................................... 80 
QUADRO 12 – Correlação dos valores mediante as metodologias de cálculos 
utilizando SPT e ensaio PDA da estaca 01B. ........................................................... 81 
QUADRO 13 – Correlação dos valores mediante as metodologias de cálculos 
utilizando SPT e ensaio PDA da estaca 126A. ......................................................... 82 
QUADRO 14 – Correlação dos valores mediante as metodologias de cálculos 
utilizando SPT e ensaio PDA da estaca 126B. ......................................................... 82 
QUADRO 15 – Correlação dos valores mediante as metodologias de cálculos 
utilizando SPT e ensaio PDA da estaca 25A. ........................................................... 83 
QUADRO 16 – Correlação dos valores mediante as metodologias de cálculos 
utilizando SPT e ensaio PDA da estaca 25B. ........................................................... 84 
QUADRO 17 – Medição da eficiênciaa partir da média aritmética dos valores 
correlacionados do SPT de todos os autores e a prova de carga............................. 85 
QUADRO 18 – Medição da eficiência a partir da média aritmética dos valores 
correlacionados do SPT dos autores de Décourt e Quaresma, Vorcaro e Velloso e 
Gotlieb et. al. e a prova de carga. ............................................................................ 86 
QUADRO A1 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01A. .............................. 97 
QUADRO A2 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01B. .............................. 98 
QUADRO A3 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126A. .............................. 99 
QUADRO A4 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126B. ............................ 100 
QUADRO A5 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25A. ............................... 101 
QUADRO A6 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25B. ............................... 102 
QUADRO B1 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01A. ............................ 103 
QUADRO B2 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01B. ............................ 104 
QUADRO B3 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126A. ............................ 105 
QUADRO B4 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126B. ............................ 106 
QUADRO B5 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25A. ............................... 107 
QUADRO B6 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25B. ............................... 108 
QUADRO C1 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01A. ............................ 109 
QUADRO C2 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01B. ............................ 110 
QUADRO C3 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126A. ............................ 111 
QUADRO C4 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126B. ............................ 112 
QUADRO C5 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25A. ............................... 113 
QUADRO C6 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25B. ............................... 114 
QUADRO D1 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01A. ............................ 115 
QUADRO D2 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01B. ............................ 116 
QUADRO D3 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126A. ............................ 117 
QUADRO D4 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126B. ............................ 118 
QUADRO D5 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25A. ............................... 119 
QUADRO D6 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25B. ............................... 120 
QUADRO E1 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01A. ............................ 121 
QUADRO E2 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01B. ............................ 122 
QUADRO E3 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126A. ............................ 123 
QUADRO E4 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126B. ............................ 124 
QUADRO E5 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25A. ............................... 125 
QUADRO E6 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25B. ............................... 126 
QUADRO F1 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01A. ............................ 127 
QUADRO F2 – Cálculo do SPT 01-A em relação à estaca 01B. ............................ 128 
QUADRO F3 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126A. ............................ 129 
QUADRO F4 – Cálculo do SPT 5-A em relação à estaca 126B. ............................ 130 
QUADRO F5 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25A. ................................ 131 
QUADRO F6 – Cálculo do SPT 17 em relação à estaca 25B. ................................ 132 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
FIGURA 1 – Tipos de fundações profundas. ............................................................ 18 
FIGURA 2 – Execução de estaca hélice contínua. ................................................... 19 
FIGURA 3 – Colocação da armadura no fuste após a concretagem, pode ser 
inserida manualmente ou com auxílio de equipamento. ........................................... 20 
FIGURA 4 – Computador de bordo para o monitoramento da estaca – TARACORD.
................................................................................................................................. 21 
FIGURA 5 – Folha de execução de estaca hélice contínua...................................... 22 
FIGURA 6 – Ensaio de carregamento dinâmico. ...................................................... 27 
FIGURA 7 – Quantidade de provas de carga. .......................................................... 28 
FIGURA 8 – PDA (Pile Driving Analyser). ................................................................ 30 
FIGURA 9 – Acelerômetros. ..................................................................................... 30 
FIGURA 10 – Curva Carga X Recalque. .................................................................. 31 
FIGURA 11 – Equipamentos utilizados na prova de carga dinâmica. ....................... 32 
FIGURA 12 – Equipamentos de execução do SPT. ................................................. 36 
FIGURA 13 – Compacidade das areias em função do SPT. .................................... 40 
FIGURA 14 – Consistências das argilas em função do SPT. ................................... 40 
FIGURA 15 – Relatório de sondagem SPT. ............................................................. 41 
FIGURA 16 – Estágios de cravação do amostrador no solo. .................................... 43 
FIGURA 17 – Definições de eficiências (KOVACS & SALOMONE, 1982). .............. 43 
FIGURA 18 – Eficiência média de energia incidente do ensaio SPT. ....................... 45 
FIGURA 19 – Variação da eficiência de energia transferida às hastes do spt de 
acordo com o país e o sistema de martelo. .............................................................. 49 
FIGURA 20 – Diagrama de resistência à penetração em função da penetração do 
amostrador (adaptado de HVORSLEV, 1949). ......................................................... 54 
FIGURA 21 – Resistências de uma estaca. ............................................................. 55 
FIGURA 22 – Valores de ĸ e α. ................................................................................ 57 
FIGURA 23 – Valores de k e α. ................................................................................ 57 
FIGURA 24 – Valores de C. ..................................................................................... 58 
FIGURA 25 – Valores de atrito médio. ..................................................................... 59 
FIGURA 26 – Valores do fator α. ............................................................................. 60 
FIGURA 27 – Valores do fator β. ............................................................................. 60 
FIGURA 28 – Fatores β’1 e β’2. ................................................................................ 62 
FIGURA 29 – Laudo SPT-01A referente ao local de estudo..................................... 69 
FIGURA 30 – Continuação do laudo SPT-01A referente ao local de estudo. ........... 70 
FIGURA 31 – Continuação do laudo SPT-01A referente ao local de estudo. ........... 71 
FIGURA 32 – Resumos dos resultados da prova de carga realizado na estaca E01A.
................................................................................................................................. 77 
FIGURA 33 – Fatores de segurança globais mínimos.............................................. 78 
FIGURA 34 – Realização de Prova de Carga Dinâmica na área de estudo. ............ 79 
FIGURA 35 – Ensaio de Prova de Carga Dinâmica no local em estudo. .................. 79 
 
 
LISTA DE SILGAS/ABREVIATURAS 
 
ABNT NBR Associação Brasileira de Normas Técnicas 
ASTM Standard Test Method for High Strain Dynamic Testing of Piles 
ou Método de teste padrão para testes dinâmicosde alta tensão 
de pilhas 
CAPWAP Case Pile Wave Analysis Program ou Programa de análise de 
onda de pilha de casos 
ECD Ensaio de Carregamento Dinâmico 
IRTP International Reference Test Procedure ou Procedimento 
Internacional de Teste de Referência 
ISSMFE International Society for Soil Mechanics and Foundation 
Engineering ou Sociedade Internacional de Mecânica dos Solos 
e Engenharia Geotécnica 
PDA Pile Driving Analyser ou Prova de Carga Dinâmica 
SPT Standard Penetration Test ou Ensaio de Sondagem à Percussão 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 14 
1.1 Apresentação do tema .............................................................................. 14 
1.2 Justificativa ................................................................................................ 15 
1.3 Problemática .............................................................................................. 16 
1.4 Hipóteses ................................................................................................... 16 
1.5 Objetivos .................................................................................................... 16 
1.5.1 Objetivo geral .............................................................................................. 16 
1.5.2 Objetivos específicos ................................................................................... 16 
2 REFERENCIAL TEÓRICO .......................................................................... 17 
2.1 Fundações profundas ............................................................................... 17 
2.2 Tipo Hélice Contínua ................................................................................. 18 
2.2.1 Introdução ................................................................................................... 18 
2.2.2 Processo executivo ..................................................................................... 19 
2.2.3 Controle e monitoramento ........................................................................... 21 
2.2.4 Cuidados, vantagens e desvantagens ......................................................... 23 
2.3 Capacidade de carga das fundações profundas ..................................... 24 
2.4 Prova de carga dinâmica .......................................................................... 25 
2.4.1 Normatização .............................................................................................. 27 
2.4.2 Execução..................................................................................................... 29 
2.5 Sondagem à percussão SPT..................................................................... 33 
2.5.1 Conceituação e histórico ............................................................................. 33 
2.5.2 Princípios..................................................................................................... 34 
2.5.2.1 Equipamentos ............................................................................................ 34 
2.5.2.2 Quantidade de furos .................................................................................. 36 
2.5.2.3 Processo de perfuração ............................................................................ 37 
2.5.2.4 Critérios de paralização ............................................................................ 38 
2.5.2.5 Nível de lençol freático.............................................................................. 39 
2.5.2.6 Amostragem e perfil .................................................................................. 39 
2.5.3 Importâncias ................................................................................................ 41 
2.5.4 Medição de energia ..................................................................................... 42 
2.5.4.1 Eficiência.................................................................................................... 43 
2.5.5 Fatores que interferem nos resultados do ensaio ........................................ 45 
2.5.5.1 Uso de circulação de água na perfuração acima do lençol freático ...... 47 
2.5.5.2 Dimensionamento da bomba e direção do jato d’água do trépano ....... 47 
2.5.5.3 Limpeza inadequada do furo de sondagem ............................................ 48 
2.5.5.4 Desequilíbrio hidrostático ........................................................................ 48 
2.5.5.5 Tipo de martelo .......................................................................................... 48 
2.5.5.6 Altura de queda do martelo ...................................................................... 49 
2.5.5.7 Frequência de golpes ................................................................................ 50 
2.5.5.8 Tipo, idade e diâmetro da corda ............................................................... 50 
2.5.5.9 Amostrador com imperfeições ................................................................. 50 
2.5.5.10 Desaceleração do martelo por conta de atrito .................................... 51 
2.5.5.11 Comprimento, tipo e estado de conservação das hastes .................. 51 
2.5.5.12 Excentricidade do martelo em relação às hastes ............................... 51 
2.5.5.13 Erros de contagem e anotações........................................................... 52 
2.5.5.14 Alívio de tensões do solo devido à perfuração ................................... 52 
2.5.5.15 Presença de pedregulhos e seixos ...................................................... 52 
2.5.5.16 Intervalo de penetração ........................................................................ 52 
2.5.5.17 Peso da cabeça de bater ....................................................................... 53 
2.5.5.18 Condições do solo ................................................................................ 53 
2.5.5.19 Resistência à penetração do solo – NSPT ........................................... 53 
2.6 Metodologias de cálculo ........................................................................... 55 
2.6.1 Método de Aoki e Velloso (1975) ................................................................. 56 
2.6.2 Método de Décourt e Quaresma (1978, modificado em 1996) ..................... 58 
2.6.3 Método de Vorcaro e Velloso (2000) ........................................................... 61 
2.6.4 Método de Antunes e Cabral (1996) ............................................................ 61 
2.6.5 Método Kárez e Rocha (2000) ..................................................................... 62 
2.6.6 Método Gotlieb et al. (2000) ........................................................................ 63 
3 MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................... 65 
3.1 Investigações do ensaio SPT ................................................................... 65 
3.2 Investigações da Prova de Carga Dinâmica ............................................ 66 
4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................. 68 
4.1 Ensaios SPT ............................................................................................... 68 
4.1.1 Aoki e Velloso (1975) .................................................................................. 72 
4.1.2 Método de Décourt e Quaresma (1996) ...................................................... 73 
4.1.3 Método de Vorcaro e Velloso (1996) ........................................................... 73 
4.1.4 Método de Antunes e Cabral (1996) ............................................................ 74 
4.1.5 Método Kárez e Rocha (2000) ..................................................................... 75 
4.1.6 Método Gotlieb et al. (2000) ........................................................................ 75 
4.2Ensaios de prova de carga dinâmica (PDA) ............................................ 76 
4.3 Resultados ................................................................................................. 80 
4.3.1 Comparativo dos resultados ........................................................................ 80 
4.3.1.1 Estaca 01A ................................................................................................. 80 
4.3.1.2 Estaca 01B ................................................................................................. 81 
4.3.1.3 Estaca 126A ............................................................................................... 81 
4.3.1.4 Estaca 126B ............................................................................................... 82 
4.3.1.5 Estaca 25A ................................................................................................. 83 
4.3.1.6 Estaca 25B ................................................................................................. 83 
4.3.2 Média aritmética .......................................................................................... 84 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................ 87 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 89 
APÊNDICE A – Apresentação dos resultados da metodologia dos autores Aoki 
e Velloso 97 
APÊNDICE B – Apresentação dos resultados da metodologia dos autores 
Décourt e Quaresma ............................................................................................ 103 
APÊNDICE C – Apresentação dos resultados da metodologia dos autores 
Vorcaro e Velloso ................................................................................................. 109 
APÊNDICE D – Apresentação dos resultados da metodologia dos autores 
Antunes e Cabral.................................................................................................. 115 
APÊNDICE E – Apresentação dos resultados da metodologia dos autores 
Kárez e Rocha ...................................................................................................... 121 
APÊNDICE F – Apresentação dos resultados da metodologia dos autores 
Gotlieb et. al. ........................................................................................................ 127 
ANEXO A – LAUDOs DOS SPT’S ........................................................................ 133 
ANEXO B – RESULTADOS DA PROVA DE CARGA DINÂMICA (PDA) ............. 135 
 
14 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
1.1 Apresentação do tema 
O solo é um material natural e muito variável devido à sua composição e o 
seu comportamento ao ser submetido a uma carga. Sendo assim, é necessário 
realizar uma investigação geotécnica, com o objetivo de descobrir as condições que 
a natureza oferece (CINTRA et al., 2013). 
Conforme a ABNT NBR 6122/2010, sondagem a percussão (com SPT1) é 
uma investigação geotécnica preliminar obrigatória que determina a estratigrafia do 
solo. Sendo executada de forma correta, pode trazer benefícios para as edificações, 
oferecendo maior qualidade e reduzindo possíveis patologias. 
De forma a complementar às investigações preliminares, as provas de carga 
são atividades comumente realizadas, pois sua execução se compreende em medir 
as características e resistências das fundações e da estrutura de uma obra, 
garantindo dessa forma mais segurança para a edificação (ABNT NBR 6122/2010). 
O desenvolvimento de projeto de fundações é realizado mediante a 
determinação da capacidade de carga dos solos. Sendo assim, o terreno deve 
resistir à carga transmitida pela fundação com segurança à ruptura (MARAGON, 
2013). Para definir a capacidade de carga dos mais variados tipos de fundações, 
diversos autores apresentam metodologias de cálculos, onde algumas destas por 
sua vez são realizadas por meio dos valores referentes ao ensaio de SPT e demais 
parâmetros. 
No âmbito da engenharia geotécnica tem sido observado erros na fase de 
sondagem de solo, afetando assim, diretamente no custo da mesma. Dada a sua 
importância, o presente estudo visa comparar as metodologias de cálculo existentes 
para a determinação da capacidade de carga de fundação em estaca hélice 
utilizando o ensaio SPT em relação ao teste de carga dinâmico PDA, de forma a 
analisar a sua confiabilidade para o máximo aproveitamento dos elementos 
construtivos. 
 
 
 
 
1
 Standard Penetration Test 
15 
 
1.2 Justificativa 
A sondagem do solo é procedimento técnico vital em qualquer tipo de obra, 
essa sendo como a primeira etapa do processo construtivo. Dependendo dos 
resultados obtidos com o estudo, o projeto pode até ser financeiramente 
inviabilizado. Investigar as características do terreno através de ensaios de campos 
é primordial para identificar as camadas que formam o perfil geotécnico. 
Para a Engenharia Civil, o método de sondagem mais utilizado é o ensaio 
SPT, no qual é importante para reconhecer e explorar as características nele 
presente, uma vez que as estruturas das edificações são dimensionadas a partir dos 
valores de resistência do solo (LOPES; VELLOSO, 2012). 
De forma a realizar estudos de capacidade de cargas em fundações para 
seu dimensionamento, Pedreira e Pacheco (2016, p.2) afirmam que “foram 
desenvolvidos métodos baseados em formulações empíricas a partir de resultados 
in situ e ajustados com provas de carga”. Assim como o método SPT é considerado 
como sendo um ensaio de penetração in situ em solos, pretende-se comparar os 
valores obtidos com o ensaio de teste de carga através das metodologias de cálculo 
existentes. Apesar do SPT ser imprescindível e normatizado, há controvérsias a 
respeito dos valores de resistência gerados pelo relatório, cujo valores apresentam 
ser minorados quando comparados com o ensaio de prova de carga. 
O ensaio SPT tem sido criticado devido a sua prática ter participação 
empírica e sem embasamento científico. Além disso, os diferentes tipos de 
equipamentos, procedimentos científicos e formas de execução pelo operador 
interferem na dispersão dos resultados (LUKIANTCHUK, 2012). 
 Através deste estudo, pretende-se comprovar se o ensaio SPT minora a 
capacidade de carga originada pelas metodologias de cálculo existentes em relação 
a prova de carga dinâmica. Por meio da comparação destes resultados poderá 
possibilitar a confiabilidade do SPT e a existência de possíveis majorações nos 
cálculos de dimensionamento para arranjos estruturais. 
 
 
 
16 
 
1.3 Problemática 
Tem-se discutido se o SPT é realmente confiável, uma vez que ele nos 
oferece parâmetros que a partir deles é possível calcular a capacidade de carga que 
o solo é capaz de suportar, e essa informação é extremamente importante para que 
não haja problemas construtivos futuros. Com esse intuito será estudado: qual é o 
nível de confiabilidade das metodologias de cálculo existentes que utilizam o ensaio 
SPT para a determinação da capacidade de carga de fundação em estaca hélice 
contínua em relação a prova de carga dinâmica? 
 
1.4 Hipóteses 
A capacidade de carga admissível do solo para fins de cálculo de fundação 
de estaca do tipo hélice continua é minorada devido aos parâmetros numéricos de 
resistência do solo apresentado pelo ensaio de SPT quando comparado á prova de 
carga de dinâmica. 
 
1.5 Objetivos 
1.5.1 Objetivo geral 
 Analisar o nível de confiabilidade das metodologias de cálculo existentes 
utilizando o ensaio SPT para a determinação da capacidade de carga de 
fundação em estaca hélice em relação a prova de carga dinâmica. 
1.5.2 Objetivos específicos 
 Conhecer sobre a capacidade de carga em fundações profundas; 
 Demonstrar os métodos de cálculo que utilizam o ensaio SPT para 
determinação da capacidade de carga da fundação em estaca hélice; Identificar as metodologias das quais mais se aproximam do valor real da 
capacidade de carga do solo; 
 
17 
 
2 REFERENCIAL TEÓRICO 
 
2.1 Fundações profundas 
Um dos cuidados que deve-se ter quanto ao projeto de fundações é a prática 
da terminologia correta. As fundações são convencionalmente separadas em dois 
grandes grupos: fundações superficiais, também conhecidas como diretas ou rasas, 
e fundações profundas (VELLOSO; LOPES, 2004). 
As fundações profundas são aquelas cujo mecanismo de ruptura de base 
não atinge a superfície do terreno (FIG. 1). A ABNT NBR 6122/2010, considera 
fundação profunda aquela cuja base está implantada há mais de duas vezes da sua 
menor dimensão, e a pelo menos 3 m de profundidade, projetada para transmitir a 
carga ao terreno pela base (resistência de ponta), pelo fuste (resistência de atrito 
lateral) ou por uma combinação das duas. As fundações profundas dividem-se em 
três categorias: estacas (a), tubulões (b) e caixões (c): 
a) Estacas: componente de fundação profunda executado com o auxílio de 
equipamentos e ferramentas, onde não há a necessidade de descida de operário 
durante o processo de execução (escavação, vibração, cravação a percussão ou 
prensagem). Possui grande comprimento e seções transversais pequenas, podem 
ser de madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in loco ou mistos. 
b) Tubulões: elemento cilíndrico de fundação profunda, na sua fase final, há a 
necessidade de descida de operário, pode ser executado a céu aberto ou sob ar 
comprimido e ter ou não sua base alargada. Pode ser de concreto ou aço, com ou 
sem revestimento. 
c) Caixões: elemento de fundação de forma prismática, concretado na superfície do 
terreno, e instalado por escavação interna, podendo-se ainda na sua instalação 
usar, ou não, ar comprimido, e ter, ou não, a sua base alargada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
FIGURA 1 – Tipos de fundações profundas. 
 
Fonte: VELLOSO e LOPES, p. 12/ 2004 
 
O presente trabalho abordará somente o tipo de fundação profunda em 
estaca Hélice Contínua, pois o estudo comparativo se realizará em uma obra 
calculada para esse tipo de fundação. 
 
2.2 Tipo Hélice Contínua 
2.2.1 Introdução 
A estaca hélice contínua é definida por “estaca de concreto moldada in loco, 
executada mediante a introdução, por rotação, de um trado helicoidal contínuo no 
terreno” (NBR 6122, 2010). 
A estaca tipo Hélice Contínua, teve seu surgimento inicial nos Estados 
Unidos, no ano de 1950 e era composta por guindastes de torre acoplada, atribuídos 
de mesa perfuradora e que executavam estacas de diversos diâmetros. Em 1970, 
com a introdução e conhecimento do sistema na Alemanha, ele foi propagado para o 
restante da Europa e Japão. Nos Estados Unidos, Japão e Europa, a partir da 
década de 80, as estacas hélice contínua tiveram um grande avanço, inicialmente 
com equipamentos adaptados para a sua execução e, posteriormente, com 
equipamentos apropriados e específicos para a execução destas estacas (PENNA 
et. al., 1999, apud NETO; KOCHEN, 2003). 
No Brasil, teve sua introdução em 1987. Mas, somente em 1993 houve um 
grande crescimento na utilização do equipamento e isso só foi possível com o 
avanço e intensificação das pesquisas a respeito de seu comportamento, através 
dos ensaios de carga. Esse tipo de fundação profunda tem alcançado altos 
patamares por possuir um controle do processo construtivo e possibilidades de 
execução em diversos subsolos (LÁZARO; WOLLE, 2004). 
19 
 
2.2.2 Processo executivo 
O processo executivo da estaca tipo hélice contínua será tratado nesse 
trabalho em três etapas: perfuração do solo, concretagem simultânea a retirada do 
trado e a colocação da armadura. 
A perfuração do solo é inicialmente realizada com o trado helicoidal 
composto de chapas em espiral que desenvolvem em torno do tubo central como 
apresentado na FIG. 2. Uma vez cravada no terreno, ele possui um alto torque 
capaz de vencer grandes resistências e alcançar a profundidade desejada em 
projeto. A hélice depois que iniciou a perfuração, não pode ser retirada do furo de 
modo a manter a estabilidade das paredes e o solo não desmoronar. O torque é 
aplicado através de uma mesa rotativa situada no topo da hélice (NETO; KOCHEN, 
2003). 
 
FIGURA 2 – Execução de estaca hélice contínua. 
 
Fonte: VELLOSO; LOPES/ 2010 
 
Segundo Filho (2016), “a haste de perfuração é constituída por uma hélice 
espiral solidarizada a um tubo central. A hélice é responsável pela retirada de solo, 
sendo dotada de dentes na extremidade inferior que facilita a penetração no solo”. 
20 
 
Alcançada a cota prevista no projeto é iniciada a concretagem 
continuamente (sem interrupções) da estaca pelo tubo central. A pressão com que o 
concreto é bombeado é de fundamental importância, pois isso garantirá o 
preenchimento dos vazios do solo. Com o controle da velocidade de extração da 
hélice é possível evitar estrangulamentos ou seccionamentos do fuste da estaca 
(NETO; KOCHEN, 2003). 
“Durante o processo de concretagem e à medida que o trado é retirado do 
furo, dá-se início a limpeza que comumente é executado, manualmente com a ajuda 
de um operário, que faz a limpeza com o auxílio de enxada” (FILHO, 2016). 
No processo de execução da estaca hélice contínua é estabelecida a 
colocação da armadura como apresentado na FIGURA 3 após a concretagem. “A 
armadura é introduzida na estaca manualmente por operários ou com auxílio de um 
peso ou, ainda, com o auxílio de um vibrador” (VELLOSO; LOPES, 2010). 
 
FIGURA 3 – Colocação da armadura no fuste após a concretagem, pode ser inserida manualmente 
ou com auxílio de equipamento. 
 
Fonte: BATEC FUNDAÇÕES/ 2015 
 
21 
 
2.2.3 Controle e monitoramento 
“A execução dessas estacas pode ser monitorada eletronicamente, por meio 
de um computador ligado a sensores instalados na máquina” (VELLOSO; LOPES, 
2010). 
A execução da estaca hélice contínua, é monitorada através de sensores 
que estão instalados na perfuratriz. Seu monitoramento é feito 
eletronicamente. Pelo menos 1% das estacas, e no mínimo uma por obra, 
deve ser exposta abaixo da cota de arrasamento e, se possível, até o nível 
d’água, para verificação de sua integridade e qualidade do fuste (FILHO, 
2016, p. 5). 
 
Há um sistema computadorizado específico para monitoria da execução das 
estacas hélice contínua. O mais comum utilizado no Brasil é o aparelho chamado 
Taracord como apresentado na FIG. 4. Através destes equipamentos é possível a 
obtenção dos dados seguintes: comprimento da estaca, tempo, inclinação da torre, 
velocidade de penetração do trado, velocidade de rotação do trado, torque, 
velocidade de retirada (extração) da hélice, volume de concreto lançado e pressão 
do concreto (NETO; KOCHEN, 2003). 
 
FIGURA 4 – Computador de bordo para o monitoramento da estaca – TARACORD. 
 
Fonte: SOLONET 
 
Após a execução da estaca, é produzido pelo equipamento uma folha de 
controle com os dados especificados. É possível fazer a impressão da folha de 
controle no local, sendo apenas necessário conectar uma impressora ao 
equipamento. É fornecido pela monitoração o valor do sobre consumo de concreto e 
22 
 
a variação da seção ao longo da profundidade, contudo, ainda se discute sobre a 
precisão e confiabilidade dela. A imprecisões no fornecimento de dados pode ser 
relacionado a vários fatores: falta de calibração correta no sistema de monitoração, 
danificação nos sensores, bombas desgastadas e defeitos nos cabos de 
transmissão de dados, entre outros (VELLOSO; LOPES, 2010). 
 
A precisão no valor de sobreconsumo ou subconsumo de concreto depende 
da precisão do volume medido. O volume de concreto é fornecido por um 
transdutor de pressão que informa o volume de concreto por bombeada, ou 
seja, a cada pico de pressão. A medida correta do volume de concreto é 
muito importante, pois a partir dela, por meio de correlações, determina-se 
se o fusteda estaca está íntegro, ou se está havendo seccionamento do 
mesmo (NETO; KOCHEN, 2003, p. 91). 
 
Através desses dados é reproduzida uma folha de controle como 
apresentada na FIG. 5. 
 
FIGURA 5 – Folha de execução de estaca hélice contínua. 
 
Fonte: VELLOSO; LOPES/ 2010 
 
23 
 
2.2.4 Cuidados, vantagens e desvantagens 
O tamanho e o porte dos maquinários necessários para execução das 
estacas hélice contínua, é uma grande desvantagem desse tipo de fundação, há 
exigência quanto à avaliação de possíveis trajetos e itinerários para uma rota 
acessível para o local da obra e instalações. Na obra também há necessidade de 
acessibilidade (o terreno deve ser plano) e deslocamentos para a perfuratriz e de 
capacidade de suporte do terreno mediante o equipamento. E por último da 
indispensabilidade da pá carregadeira para a limpeza e remoção do solo, extraído 
pela broca (NETO; KOCHEN, 2003). 
Conforme o autor supracitado, um aspecto importante a ser monitorado é 
quanto aos componentes do concreto, uma vez que o concreto é de 
responsabilidade da concreteira e não da empresa que executará a estaca, pode 
ocorrer por exemplo troca de pedrisco por pó de pedra, diminuindo assim a 
resistência do concreto e podendo entupir a mangueira de injeção. 
A pressão com que o concreto é bombeado interfere na homogeneidade e 
integridade da estaca, influenciando, portanto, em sua resistência. Quando se 
aumenta a pressão há um maior atrito lateral e confinamento do concreto (NETO; 
KOCHEN, 2003). 
 
A dificuldade de execução das estacas hélice contínua quando não há 
monitoramento no processo é discutida por ALLONSO (1996), 
principalmente na etapa de concretagem, quando então poderia acontecer o 
seccionamento da estaca devido à rápida extração do trado, ou mesmo uma 
contaminação do concreto devido a uma eventual lentidão 
(ALBUQUERQUE, 2001, p. 7). 
 
Um grande fator a ser inspecionado é quanto ao estado de funcionamento e 
a limpeza adequada do sistema de injeção de concreto (bomba, mangueira, etc.) 
pois devem estar em perfeitas condições para o uso correto (NETO; KOCHEN, 
2003). 
 
Ao final de um dia de trabalho, o cocho é limpo com aplicação de óleo. 
Antes de se começar a primeira estaca do dia seguinte a rede precisa ser 
lubrificada para permitir uma fluência do concreto. Comparando o 
comportamento de duas estacas hélice contínua de pequeno diâmetro (25 
cm e 12 m de comprimento), distantes entre si de 1,40 m e executadas, uma 
sem limpeza e a outra com limpeza de rede. A estaca executada com 
limpeza de rede teve, durante a prova de carga estática, um comportamento 
normal, enquanto que a executada sem limpeza, sofreu um recalque brusco 
(VELLOSO; ALONSO, 2000, apud, NETO; KOCHEN, 2003, p. 92). 
24 
 
É ressaltado “que uma importante vantagem da estaca hélice contínua é a 
possibilidade de um monitoramento eletrônico contínuo, além de fornecer a 
documentação da execução da estaca” (BOTTIAU, 1993, apud, ALBUQUERQUE, 
2001). 
Além da possibilidade de monitoramento eletrônico contínuo, as estacas 
hélice contínua possuem uma alta capacidade de carga das estacas, viabilizando a 
diminuição dos blocos de coroamento. Através do poder de perfuração do 
equipamento, é admissível atravessar camadas de solos com SPT alto. Por fim e 
importante, é a rapidez na execução dos trabalhos, um fator influente na decisão da 
fundação, uma vez que as pessoas querem agilidade na construção. 
 
2.3 Capacidade de carga das fundações profundas 
A capacidade de carga baseia na aplicação de força em uma estaca ou 
tubulão isolado, induzindo um recalque que é possível ser suportado pela 
construção, sem que haja inapropriação e ofertando, paralelamente, segurança 
eficiente ao solo ou ao elemento de fundação sem haver ruptura ou escoamento 
(FURTADO, 2014). 
De acordo com o autor supracitado, os objetivos de estimar a capacidade de 
carga de ruptura de uma fundação profunda são: evitar o colapso do elemento 
estrutural e evitar o escoamento do solo que lhe dá suporte. 
Marangon (2018) afirma que com o objetivo de impedir uma ruína ou o 
escoamento do solo que lhe atribui suporte, a capacidade de carga de ruptura de 
fundações profundas, é determinada através do valor inferior de um dos dois fatores: 
da resistência estrutural da constituição do material que confere o elemento de 
fundação ou da resistência do solo que lhe atribui suporte. 
Para determinar a capacidade de carga de uma estaca podem ser utilizados 
os métodos dinâmicos, estáticos (que se subdividem em teóricos ou semi empíricos) 
ou provas de carga. Nos métodos estáticos são utilizados para avaliação métodos 
convencionais da Mecânica dos Solos, já nos métodos dinâmicos a obtenção dos 
dados que são utilizados, provém da cravação da estaca no campo (FURTADO, 
2014). 
“Nas provas de carga é permitido verificar aspectos importantes como a 
capacidade de carga, os deslocamentos do elemento da fundação, e ainda, no caso 
25 
 
de estacas instrumentadas, a transferência de carga em profundidade” 
(ALBUQUERQUE, 2001). 
 
2.4 Prova de carga dinâmica 
As fundações no projeto de construção civil dão toda a sustentação à 
edificação. A escolha correta da mesma faz toda diferença ao final do projeto, 
podendo evitar inúmeras patologias que podem vir acontecer com a escolha 
incorreta do tipo de fundação. Para determinar a carga de cada estaca de uma 
edificação é realizado o ensaio de prova de carga. O procedimento possibilita sanar 
dúvidas relacionadas a estabilidade de uma estrutura (OLIVEIRA; JUNIOR, 2006). 
Para Navajas e Niyama (1996) afirmam que a prova de carga dinâmica de 
um elemento de fundação é um ensaio em que se aplica um carregamento dinâmico 
axial, com o intuito de obter, principalmente, uma estimativa da sua capacidade de 
carga, com a utilização de uma instrumentação adequada e da aplicação da teoria 
da equação de onda. 
 
A Prova de Carga Dinâmica, também conhecida por Ensaio de 
Carregamento Dinâmico (ECD), consiste na aplicação de um carregamento 
no topo da estaca através de um martelo ou dispositivo similar, para 
determinar especificamente a capacidade de carga. Este difere das 
tradicionais provas de carga estáticas pelo fato do carregamento ser 
aplicado dinamicamente, através de golpes de um sistema de percussão 
adequado (BLOG HBM, 2018). 
 
Segundo Niyama (2010, p. 3), “estruturas suportadas por estacas cravadas 
remontam às eras pré-históricas. Referências de estacas de madeira utilizadas na 
Babilônica são encontradas na Bíblia”. Há relatos ainda que as estacas de madeiras 
também eram utilizadas na Idade Média, porém, diante da Revolução Industrial que 
gerou a necessidade de um projeto mais rápido, forma inventadas martelos 
acionados por um motor a vapor, iniciando assim a modernização desse método. 
 
Leonardo da Vinci foi o primeiro a documentar testes de carregamento com 
o objetivo de avaliar o comportamento estrutural dos materiais, no século 
XV. Em uma de suas notas, intitulada “Testando a resistência de barras de 
ferro de vários comprimentos”, descreve o teste de carregamento proposta 
que faz a seguinte observação: “O objetivo deste teste é encontrar a carga 
que uma barra de ferro pode suportar” (TIMOSHENKO, 1953 apud MARTINI 
et al. 2014, p. 2). 
 
26 
 
Diante da necessidade do aumento de demanda o desenvolvimento 
tecnológico passou a ser essencial nos novos tempos, e com isso, as provas de 
carga ganharam um importante significado. Para que isso fosse possível a 
engenharia teve que criar novas formas de desenvolvimento e os ensaios assim 
ganharam uma nova técnica de estrutura em várias partes do mundo (OLIVEIRA; 
JUNIOR, 2006). 
O ensaio de prova de carga dinâmica teve seu início no ano de 1964 na 
Case Western Reserve University, Instituição situada na cidade de Cleveland em 
Ohio, Estados Unidos, para que isso fosse possível, foi necessário que uma outra 
empresa patrocinasse o estudo, assim temo o OhioDepartment of Transportation e 
sob coordenação do professor George Goble. Para continuar seus estudos o 
professor, fundou a empresa Pile Dynamics Inc. em 1972, tendo como sócios os 
engenheiros Frank Rausche e Garland Likins, introduzindo no mercado o primeiro 
equipamento PDA (Pile Driving Analyser) e o software CAPWAP (Case Pile Wave 
Analysis Program), instrumentos necessários para materialização do ensaio de 
prova de carga dinâmica (PARAÍSO; ROSA, 2016). 
A utilização do teste de prova de carga dinâmica foi trazido para o Brasil em 
1981 pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT. Segundo Niyama (2010, p.13), 
“para atender às necessidades de controle de qualidade de cravação de estacas das 
inúmeras plataformas marítimas “offshore” que a Petrobrás instalaria ao longo de 
toda a costa brasileira”. Outra forma na qual foi utilizada, era em obras terrestres, 
porém só começou a ser utilizada em 1983. 
Para realizar a execução do teste de prova de carga dinâmica (FIG.6), é 
necessário seguir as normas estabelecidas na NBR 13208/07, que será descrita a 
seguir. 
 
 
27 
 
FIGURA 6 – Ensaio de carregamento dinâmico. 
 
Fonte: TKNIER/ 2016 
 
2.4.1 Normatização 
A norma brasileira para o ensaio de carregamento dinâmico (PDA) é a ABNT 
NBR 13208/2007, esta tem como objetivo prescrever o método de ensaio de 
carregamento dinâmico em estacas, com análise fundamentada na teoria da 
equação da onda unidimensional. Pode ser aplicada em estacas verticais e 
inclinadas, não dependendo do processão de instalação ou de execução, visando 
sempre avaliar cargas mobilizadas, sua eficiência no sistema de impacto, tensões de 
compressão e de tração, e a sua integridade estrutural (ABNT NBR 13208, 2007). 
 
As normas relacionas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas 
neste texto, constituem prescrições para esta norma. As edições indicadas 
estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está 
sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base 
nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais 
recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das 
normas em vigor em um dado momento. 
ABNT NBR 6122:1996 – Projeto e execução de fundações 
ABNT NBR 12131:2006 – Estacas – Prova de carga estática – Método de 
ensaio. (ABNT NBR 13208, 2007, p. 1). 
 
A norma 13208, recomenda que os ensaios dinâmicos sejam executados em 
pelo menos 5% das estacas da obra e no mínimo três estacas (para todos os 
casos). Essa recomendação possivelmente está associada a elevação das 
solicitações do elemento estrutural de fundação, já que há um crescimento da 
28 
 
demanda dos testes de carga dinâmica e, assim, o aumento no número de 
empresas executoras (PARAÍSO; ROSA, 2016). 
A NBR 6122/2010 com o título Projeto e execução de fundações estabelece 
no item 9.2.2.1 que é obrigatório a realização de provas de carga estática em obras 
que tiverem um número de estacas superior ao valor mostrado segundo a FIGURA 7 
a seguir. Quando isso ocorrer, deve ser executado um número de provas de carga 
igual a no mínimo 1% da quantidade total de estacas, arredondando-se sempre para 
cima. 
FIGURA 7 – Quantidade de provas de carga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: NBR 6122/ 2010 
29 
 
Contudo, no item 9.2.2.3, determina-se que as provas de carga estáticas 
podem ser substituídas por ensaios dinâmicos na proporção de cinco ensaios 
dinâmicos para cada prova de carga estática em obras que apresentem um número 
de estacas entre os valores da coluna B da figura acima e duas vezes esse valor. 
Quando acima deste número de estacas, é obrigatória pelo menos uma prova de 
carga estática. 
2.4.2 Execução 
Usualmente o ensaio é executado como elemento estrutural de fundação, 
com intuito de monitorar todo o processo de percussão e avaliar a resistência do 
sistema estaca-solo durante o processo de cravação, acompanhado ao longo da 
profundidade a evolução das tensões. A importância deste procedimento é grande, 
porque, além de medir a resistência das fundações e da estrutura de uma obra, 
serve para avaliar a adequação das mesmas ao projeto (OLIVEIRA, 2006). 
 
O ensaio é realizado fixando-se à superfície lateral da estaca, 
acelerômetros e sensores de força, seguido da aplicação de golpes de um 
pilão, usualmente com alturas de queda crescentes, em que se obtêm para 
cada impacto, dentre outros parâmetros, valores da resistência estática 
mobilizada e de deslocamento, os quais possibilitam visualizar a ocorrência, 
ou não, da ruptura geotécnica (PARAÍSO; ROSA, 2016, p. 55). 
 
Para realizar a execução dinâmica, é preciso utilizar um sistema 
denominado como PDA (Pile Driving Analyser) (FIG. 8), este por sua vez é composto 
por dois acelerômetros (FIG. 9), dois transdutores de deformação específica e um 
analisador de cravação. Os dois primeiros devem ser colocados sempre em 
posições diametralmente opostas, próximos ao topo da estaca, compensando assim 
os efeitos de momento fletor, os sinais coletados a cada golpe são enviados por 
cabos para o analisador (MORAES, 2005). 
 
 
30 
 
FIGURA 8 – PDA (Pile Driving Analyser). 
 
Fonte: PARAÍSO; ROSA, p.55/ 2016 
 
FIGURA 9 – Acelerômetros. 
 
Fonte: PARAÍSO; ROSA, p.55/ 2016 
Os sinais dos sensores, que mostram a aceleração e o deslocamento, 
durante o teste, são armazenados e processados no equipamento PDA, que 
podemos ver na FIGURA 8, o equipamento analisa à curva carga x recalque, 
demonstrado na FIGURA 10, obtida através do procedimento. Com a análise dos 
dados podemos extrair a carga admissível de uma estaca que resulta a razão entre 
a maior carga mobilizada, naturalmente limitada à ruptura geotécnica, e o coeficiente 
de segurança adotado para a obra ou por recomendação (ABNT NBR 6122, 2010). 
 
 
31 
 
FIGURA 10 – Curva Carga X Recalque. 
 
Fonte: PARAÍSO; ROSA, p.57/ 2016 
 
De acordo com Moraes (2005), os sinas recebidos pelos instrumentos são 
identificados pelo PDA, e assim, é possível calcular diversos parâmetros, de acordo 
com o interesse, sendo que a principal finalidade é a penetração da estaca no solo, 
o método utilizado é simples, conhecido como CASE. 
 
O método CASE tem o nome da instituição na qual foi desenvolvido nas 
décadas de 60 e 70 (Case Western Research University, Ohio, EUA). Ele 
permite que estime a resistência estática mobilizada em um golpe do 
martelo, através dos resultados de leituras de força e velocidade em uma 
seção instrumentada de uma estaca. (MORAES, 2005, p.34) 
 
O sistema de PDA também permite obter: 
 Deslocamentos máximos (DMX); 
 Eficiência do sistema de cravação; 
 Verificação de dano estrutural e sua posição; 
 Avaliação da distribuição da resistência; 
 Força máxima do impacto; 
 Resistência máxima mobilizada (RMX); 
 Energia máxima do golpe; 
 Energia aplicada ao sistema (EMX). 
 
32 
 
É possível quantificar de forma separada as parcelas de tensão na ponta e 
fuste, para isso é necessário utilizar a associação do método de PDA e do programa 
CAPWAP, o que irá permitir uma análise dos métodos existentes de previsão da 
capacidade de carga. O modelo CAPWAP, utiliza-se de valores de força e 
velocidade ao logo do tempo dos quais temos como resultado o sinal de onda e 
tensão (PARAÍSO e ROSA, 2016). 
O método CAPWAP, é definido como: 
 
É um método que utiliza um programa computacional que discretiza todo o 
sistema martelo, cepo, capacete, coxim e estaca em elementos de massa, 
mola e amortecedores e utilizando os registros capturados pela 
instrumentação faz a consistência entre valores medidos e calculados 
(NIYAMA, 2010, p.39). 
 
 
Ao final da realização do método deve-se apresentar um relatório específico 
da empresa que executou os ensaios, no qual devem conter dados gerais 
(identificação do projeto, locação do ensaio, fornecedor ou executor da estaca, 
dados da sondagemmais próxima e referencia normativa), além dos equipamentos 
pra a cravação da estaca, detalhado na FIG.11. 
FIGURA 11 – Equipamentos utilizados na prova de carga dinâmica. 
 
Fonte: NIYAMA, P.46/ 2010 
 
33 
 
2.5 Sondagem à percussão SPT 
2.5.1 Conceituação e histórico 
O termo SPT é uma sigla de origem inglesa na qual significa “Standard 
Penetration Test”, onde no Brasil é conhecido como sendo sondagem a percussão 
ou sondagem de simples reconhecimento (MORGENTAL, 2017, p.16). Conforme a 
NBR 6484 (2001, p. 2), o SPT é um ensaio pelo qual se determina o tipo de solo 
através do índice de resistência à penetração, bem como da observação do nível do 
lençol freático. 
O SPT é o ensaio mais difundido no Brasil para reconhecimento de subsolos 
(MARTINS; SILVA, 2015, p. 17). Além de este ensaio ser econômico e um 
instrumento indispensável nas investigações preliminares para o projeto de 
fundações, o mesmo proporciona facilidades de execução e aplicações de seus 
resultados (SEED et al., 1985 apud CARVALHO, 2012, p. 19). 
A origem do ensaio SPT se deu nos Estados Unidos por volta de 1902, e foi 
introduzido por Charles R. Gow. O método utilizado para fazer a identificação do 
solo baseava-se no recolhimento de detritos resultantes da perfuração com 
circulação de água, assim como através da abertura de poços de grande diâmetro e 
escavações em grande escala. Entretanto esses métodos naturalmente provocam a 
perca das características naturais que compõem a estrutura do solo, o que não 
resultava precisa identificação do tipo de solo e de suas propriedades 
(CAVALCANTE, 2002 apud MARTINS; SILVA, 2015, p. 17). 
Em 1948, a publicação do livro “Soil Mechanics in Engineering Practice” feita 
por Terzaghi e Peck apresentava as primeiras correlações entre o índice de 
resistência à penetração do solo com propriedades importantes tais como 
compacidade, consistência e resistência, onde também ressaltou importantes 
ensinamentos quanto ao equipamento e os procedimentos de ensaio. Entre tais 
recomendações, destacam-se a fixação de valores para a altura de queda e para o 
peso do martelo, para o intervalo de assentamento do amostrador e para seus 
diâmetros externo e interno, além da utilização linear e da sistemática para medir o 
índice de resistência à penetração do solo (CARVALHO, 2012, p. 28). 
O período entre a exposta publicação de Terzaghi e Peck até na década de 
70 foi marcado pelas primeiras tentativas de normatização do ensaio. A partir de 
34 
 
então, o desenvolvimento de estudos com medição de energia que atinge o 
amostrador foram iniciados, pois a importância da padronização do ensaio foi vista 
mediante os resultados que eram apresentados pela prática do ensaio, onde 
dependiam em sua maior parte do operador e a diversidade de procedimento e 
equipamento utilizados. A publicação elaborada pela ISSMFE2 que se trata do 
Procedimento Internacional de referência para o SPT (IRTP3) estabelece 
recomendações a serem adotadas por códigos e normas nacionais, padronizando 
equipamentos e procedimentos, em que por onde, permitiu à normalização de 
resultados entre diferentes países (LOBO, 2005). O ensaio SPT é normatizado pela 
NBR 6484 (2001) no Brasil, na qual em 2001 foi atualizada em relação à mesma 
norma de 1980. A mesma estabelece os objetivos, equipamentos e métodos que 
devem ser empregados para a execução do ensaio. 
2.5.2 Princípios 
2.5.2.1 Equipamentos 
Segundo Souza et al. (1998, p. 185) o equipamento utilizado durante o 
ensaio é simples, pois consta basicamente de um tripé, uma bomba de água, um 
tanque de água de 200 litros e ferramentas destinadas ao corte de solo. 
A NBR 6484 (2001) prescreve os equipamentos necessários para a 
realização do ensaio SPT e que são apresentados a seguir: 
a) Torre com roldana: pode ter guincho motorizado ou sarilho, para auxílio nas 
manobras. 
b) Tubos de revestimento: devem ser de aço, com diâmetro nominal interno 63,5 
(Dext =76,1mm ± 5 mm e Dint = 68,8 mm ± 5 mm). 
c) Composição de perfuração ou cravação: deve ser constituída de hastes de aço 
com diâmetro nominal interno 25 (Dext = 33,4 mm ± 2,5 mm e Dint = 24,3 mm ± 5 mm) 
e peso teórico de 32 N/m. 
d) Trado-concha ou cavadeira: deve ter diâmetro de (100 ± 10) mm. 
 
2
 International Society for Soil Mechanics and Foundation Engineering 
3
 International Reference Test Procedure 
35 
 
e) Trado helicoidal: a diferença entre o diâmetro do trado helicoidal (diâmetro mínimo 
de 56 mm) e o diâmetro interno do tubo de revestimento deve estar compreendida 
entre 5 mm e 7 mm. 
f) Trépano de lavagem: deve ser constituído por peça de aço, com diâmetro nominal 
25. 
g) Amostrador-padrão: deve apresentar diâmetro externo de 50,8 mm ± 2 mm e 
diâmetro interno de 34,9 mm ± 2 mm. É constituído por cabeça, corpo e sapata ou 
bico. 
h) Cabeças de bateria: deve ser constituída por tarugo de aço de (83 ± 5) mm de 
diâmetro, (90 ± 5) mm de altura e massa nominal entre 3,5 kg e 4,5 kg. 
i) Martelo padronizado para a cravação do amostrador: pode ser maciço ou vazado, 
e possuir sua massa em ferro de um total de 65 kg. 
j) Baldinho para esgotar o furo; 
k) Medidor de nível d’água; 
l) Metrodebalcão; 
m) Recipientes para amostras; 
n) Bomba d’água centrífuga motorizada; 
o) Caixa d’água ou tambor com divisória interna para decantação; 
p) Ferramentas gerais necessárias à operação da aparelhagem. 
 
 
36 
 
A FIG. 12 a seguir representa os equipamentos para a execução do ensaio. 
 
FIGURA 12 – Equipamentos de execução do SPT. 
 
 Nota:(a) sondagens com avanço por lavagem e (b) por penetração dinâmica. 
Fonte: WELTER/ 2014 apud MARTINS; SILVA, 2015 
2.5.2.2 Quantidade de furos 
É normatizado que: 
 
O número de sondagem e a sua localização em planta dependem do tipo de 
estrutura, de suas características especiais e das condições geotécnicas do 
subsolo. O número de sondagens deve ser suficientemente grande de modo 
que seja possível fornecer um quadro, o melhor possível, da provável da 
provável variação das camadas do subsolo do local em estudo (ABNT NBR 
8036, 1983, p.1). 
 
Segundo a mesma, a sondagem deve ser no mínimo uma para cada 200 m² 
em uma projeção de área em planta em até 1200 m². Entre 1200 m² e 2400 m² a 
37 
 
sondagem deve ser feita a cada 400 m² que excederem 1200 m². E acima de 2400 
m² o número é estabelecido de acordo com o plano particular da construção. Para 
em qualquer situação, deve-se realizar dois furos para uma área em planta de até 
200m² e três para área entre 200m² e 400m². 
O diâmetro normal da perfuração é de 2,5’’ (aproximadamente 6,3 cm) e, em 
geral, sua profundidade varia de 10 a 20 m. Sondagens a percussão são limitadas 
pela presença de material duro, como por exemplo, a camada rija de transição solo-
rocha, matacões, seixos ou cascalhos de diâmetros grandes (SOUZA et al., 1998, 
p.185). 
2.5.2.3 Processo de perfuração 
A sondagem SPT é executada em três etapas distintas, na qual que são 
repetidas para cada metro de profundidade: a perfuração, ensaio de penetração e 
amostragem (CINTRA et al.,2008b apud LUKIANTCHUKI, 2012). 
De forma inicial é montado o ponto onde estão locados os furos no terreno, 
um cavalete de quatro pernas, onde no seu topo é montado um conjunto de 
roldanas, por onde passa uma corda, geralmente de sisal (ANDRADE, 2009, p. 44). 
A abertura do furo deve ser iniciada com o trado-concha ou cavadeira manual até a 
profundidade de 1 m, sequencialmente, a instalação, até essa profundidade, do 
primeiro segmento do tubo de revestimento. Nas operações subsequentes de 
perfuração deve utilizar o trado helicoidal até se atingir o nível d’água freático (NBR 
6484, 2001). 
O índice de resistência dinâmica à penetração do solo (NSPT) é 
determinado através do ensaio de penetração. Tal método consiste na cravação do 
amostrador no solo, através da aplicação de golpes sucessivos de um martelode 65 
kg que cai em queda livre a uma altura de 75 cm. Os golpes são aplicados 
sucessivamente até que 45 cm do amostrador-padrão tenha sido penetrado no solo, 
e deve ser anotado o número de golpes necessários à cravação de cada segmento 
de 15 cm. A cada metro de perfuração, a partir de 1m de profundidade, devem-se 
coletar as amostras do solo que se encontra no amostrador-padrão (NBR 6484, 
2001). O índice de NSPT corresponde o somatório dos golpes necessário para 
cravar os últimos 30 cm do amostrador no solo (LUKIANTCHUKI, 2012). 
38 
 
Quando se atinge o nível de água ou material resistente ao trato, a 
sondagem deve continuar com o uso de trépano como ferramenta de escavação e 
circulação de água, tal procedimento nomeado de lavagem. Este material auxilia 
para desagregar o material do fundo do furo. A operação se faz por repetidas 
quedas do conjunto trépano/hasteamento contra o fundo do furo, por uma altura de 
30 cm. Então é injetado água sob pressão pela moto bomba por meio das hastes, 
por onde circula pelo furo, desta forma os detritos de perfuração são arrastados até 
a superfície e depositados em um poço. Durante este processo é instalado um 
revestimento metálico de proteção de forma a evitar o desmoronamento das paredes 
do solo (SOUZA et al., 1998, p.185). 
A identificação precisa do tipo dos tipos de solo é difícil pelo processo de 
perfuração com circulação de água devido a quebra das partículas pela ponteira e 
da mistura que ocorre quando elas se depositam no poço. Este método é 
inadequado como meio que visa obter amostras de solo. Ele somente é usado como 
meio de prolongar o furo de sondagem para retirar amostras tubulares ou para 
realizar ensaios in situ abaixo do fundo do furo (CRAIG, 2013, p. 318). 
2.5.2.4 Critérios de paralização 
Em síntese, a sondagem SPT é interrompida quando se alcança camadas 
impenetráveis, ou seja, solo com resistência muito elevada. A paralização pode 
ocorrer também em solos de menor resistência à penetração, contando que tenha 
uma justificativa geotécnica ou solicitação do cliente (MARTINS; SILVA, 2015, p. 
25). 
A cravação do amostrador-padrão é interrompida antes dos 45 cm: 
 
a) em qualquer dos três segmentos de 15 cm, o número de golpes 
ultrapassar 30; 
b) um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravação; 
c) não se observar avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de 
cinco golpes sucessivos do martelo (ABNT NBR 6484, 2001, p.13). 
 
O processo de perfuração por circulação de água, deve ser paralisada 
sempre: 
 
a) quando, em 3 m sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 
cm iniciais do amostrador-padrão; 
39 
 
b) quando, em 4 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 30 
cm iniciais do amostrador-padrão; 
c) quando, em 5 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para a penetração dos 
45 cm do amostrador-padrão (ABNT NBR 6484, 2001, p.13). 
 
2.5.2.5 Nível de lençol freático 
É muito importante em uma sondagem do solo, definir as profundidades nas 
quais a água subterrânea foi encontrada e consecutiva mudanças dos níveis 
(SAVES, 2011, p. 23). A umidade aparente do solo retirado durante uma escavação 
pode ser um indicador de que se alcançou o nível d’água, ou então que se tenha 
atravessado a um, logo, o operador deve se atentar a isso. Quando essa situação é 
vista, a operação de perfuração deve ser interrompida e então começar a observar a 
elevação do nível d’água no furo de forma a realizar leituras a cada cinco minutos 
dentro de um prazo mínimo de quinze minutos. Quando a execução da sondagem é 
interrompida, tanto no início quanto no fim da interrupção, é preciso fazer a medição 
do nível d’água no furo, bem como da profundidade aberta do furo e da posição do 
tubo de revestimento. No término da sondagem, com o auxílio de um baldinho a 
água interna do furo é retirada, assim como deve ser retirado o tubo de revestimento 
doze horas após o encerramento do ensaio, será preciso também realizar 
novamente a medida da posição do nível d’água, caso o furo não estiver obstruído 
(NBR 6484, 2001). 
2.5.2.6 Amostragem e perfil 
As amostras retiradas do amostrador-padrão devem ser conservadas em 
frascos herméticos e rijos, de forma a preservar a umidade natural e suas estruturas 
geológicas. As amostras obtidas por sedimentação da água de lavagem também 
devem ser guardadas. Estas são formadas basicamente pela fração arenosa do solo 
original, em razão dos finos quase sempre serem levados pela água de circulação 
da sondagem (SOUZA et al., 1998, p.187). 
As amostram sendo então recolhidas são enviadas ao laboratório para 
confirmação do resultado em campo e para a realização de ensaios caso 
necessária. O perfil de sondagem deve descrever de forma detalhada as camadas 
dos estratos, e que nos níveis dos limites de cada tipo de solo seja indicada a altura 
40 
 
em que a furação foi encerrada. A profundidade do lençol freático também deve ser 
detalhada. O solo deve está descrito baseado em sua granulometria e plasticidade. 
Informações sobre a cor do solo, da forma e composição das partículas também 
devem ser identificadas. O grau de compacidade das areias e rigidez das argilas 
deve ser indicado (CRAIG, 2013, p. 317). Por meio das FIGURAS 13 e 14 é possível 
classificar as areias e argilas segundo o ensaio SPT. 
 
FIGURA 13 – Compacidade das areias em função do SPT. 
 
Fonte: PINTO/ 2006, p.48 apud MORGENTAL, 2017 
 
FIGURA 14 – Consistências das argilas em função do SPT. 
 
Fonte: PINTO/ 2006, p.48 apud MORGENTAL, 2017 
 
Schnaid e Odebrecht (2012 apud MORGENDAL, 2017, p. 20) evidenciam 
que os resultados devem ser mostrados em planilha onde que descreva as 
características do solo, o número de golpes necessários para a cravação do 
amostrador a cada profundidade, a posição do nível d’água, assim como a cota e a 
posição do furo. 
A FIG. 15 abaixo representa um perfil de uma sondagem SPT. 
 
41 
 
FIGURA 15 – Relatório de sondagem SPT. 
Fonte: MARTINS; SILVA/ 2015 
2.5.3 Importâncias 
Para garantir a qualidade de um projeto de fundação é necessário adquirir o 
conhecimento do solo no qual o projeto será desenvolvido (SAVES, 2011, p. 16). 
O SPT é um procedimento geotécnico de campo no qual permite medir a 
resistência do solo ao longo da profundidade perfurada, assim como identificar o tipo 
de solo presente na área de estudo, a partir da retirada de uma amostra de solo, 
como também detectar a posição do nível ou dos níveis d’água. À vista disso, todos 
esses dados são primordiais para a realização de diversos cálculos, uma vez que 
contribuem para calcular os valores da tensão que o solo é capaz de suportar sem 
42 
 
romper, a escolha do tipo de fundação melhor a ser adotada, estimativa da 
capacidade de carga e recalque da fundação no solo, a cota de assentamento do 
elemento de fundação e o dimensionamento da mesma (ANDRADE, 2009, p. 45). 
2.5.4 Medição de energia 
Os aspectos que devem ser observados no processo de cravação do 
amostrador no solo se relacionam com o modo de transferência de energia e o 
tempo. 
O modo de transferência de energia está diretamente ligado ao movimento 
do martelo. Este material utilizado durante o ensaio SPT possui uma energia 
potencial quando posicionada em dada altura, em que posteriormente será 
transformada em energia cinética quando estiver em queda. No entanto, devido às 
perdas por atrito nas cordas e roldanas, a energia potencial não é totalmente 
transformada em cinética. Quando o martelo atinge a extremidade superior da haste, 
sua energia cinética transforma-se em energia cinética e elástica, em que é 
percorrida na haste em forma de onda longitudinal de compressão, e em energia 
térmica, sonora e outras, que também acabam sendo perdidas. Logo, pode-se 
afirmar que, devido às perdas ocasionadas durante o impacto pelo mau contato das 
superfícies, desalinhamento entre as superfícies, reflexões nas luvas, entreoutros, 
tal energia cinética disponível no instante do impacto não é totalmente transformada 
em energia cinética e elástica contida na onda de compressão. A eficiência do 
sistema corresponde a relação entre a energia cinética com a energia potencial 
(ODEBRECHT, 2003, p. 51). 
No que se refere à variação de energia com o tempo, o mesmo é dividido em 
três estágios (FIG. 16). O primeiro instante consiste imediatamente antes da 
liberação da queda do martelo (t1= 0). O segundo relaciona-se ao momento 
imediatamente anterior ao impacto do martelo sobre a cabeça de bater (t2= t). E a 
última fase (t = ∞) equivale ao tempo em que todo o processo de penetração do 
amostrador no solo já ocorreu. Neste estágio, devido a cravação do amostrador, as 
energias potencial gravitacional da haste e do martelo foram devolvidas 
elasticamente e amortecidas dinamicamente no interior dos mesmos, sendo assim, 
então consumidas (LOBO, 2005). 
 
43 
 
FIGURA 16 – Estágios de cravação do amostrador no solo. 
 
Fonte: ODEBRECHT/ 2003 
2.5.4.1 Eficiência 
Segundo Odebrecht (2003, p. 51) diversos estudos foram realizados 
objetivando a determinação da eficiência do golpe do martelo sobre a haste de 
sondagem. A FIG. 17 a seguir aborda relações que utilizam parâmetros de cálculo 
na estimativa da eficiência do sistema. 
 
FIGURA 17 – Definições de eficiências (KOVACS & SALOMONE, 1982). 
 
Fonte: ODEBRECHT/ 2003 
 
Em que: 
h = altura de queda efetivamente medida; 
W = peso do martelo; 
44 
 
Vi = velocidade de queda do martelo medida imediatamente antes do impacto; 
Vhi = velocidade de queda do martelo imediatamente antes do impacto, estimada 
através da força de impacto; 
 
Energia: 
Ev = ½ W Vi2 : energia cinética do martelo no instante do impacto; 
Ehi = ½ W Vhi2: energia cinética do martelo no instante do impacto estimada através 
de Vhi; 
E* = energia potencial nominal de um martelo padrão de 63,5 Kg caindo de uma 
altura de 760mm [473,4 Joules (Nm)]; 
Er = Ei = 𝑥 =
1
A√𝐸ρ
 
𝐾
𝐾𝑙
 ∫ [𝐹(𝑡)]²𝑑𝑡
∆𝑡
0
 : denominada por Schmertmann e Palacios (1979). 
 
Onde: 
A = área da haste; 
E = módulo de elasticidade do aço; 
ρ= massa especifica do aço das hastes; 
K = fator de correção que leva em consideração a posição da instrumentação 
Kl= fator de correção que leva em consideração o comprimento da haste descrita por 
Schmertmann e Palácios (1979); 
 
Eficiência: 
Erv = eficiência de energia cinética do martelo no instante do impacto; 
ERr = eficiência de energia transferida à haste referente á primeira onda longitudinal 
de compressão incidente; 
ERhi = Eficiência de energia cinética disponível no martelo no instante do impacto; 
ERi = Eficiência da energia transferida à haste na primeira onda longitudinal de 
compressão incidente. 
 
OBS: equações (2.1) e (2.2) – Kovacs et al. (1982); equações (2.3) e (2.4) – 
Schertmann & Palacios (1979); 
 
Nota-se, por meio das equações, que a eficiência do ensaio se relaciona 
com parâmetros relacionados da haste e martelo. 
45 
 
Segundo Neves (2004, p.15), quando o ensaio SPT é pouco eficiente é 
preciso realizar mais golpes para que o amostrador crave os últimos 30 cm do solo, 
pois a energia que é chegada para o mesmo é baixa, em razão disso, os valores de 
Nspt acabam sendo contabilizados acima dos reais. Quando o ensaio é altamente 
eficiente, o efeito ocorre de forma ao contrário, pois poucos golpes são necessários 
para a penetração do amostrador devido à grande energia que é chegada á este, 
reduzindo assim os valores do Nspt. A eficiência média de energia do sistema 
adotada em alguns países é vista através da FIG. 18 abaixo, onde que a eficiência 
ideal é aquela que corresponde o mesmo valor à média da eficiência da prática 
local, onde os métodos de cálculos para fundações foram fundamentados. 
 
FIGURA 18 – Eficiência média de energia incidente do ensaio SPT. 
 
Fonte: DÉCOURT/ 1989 apud NEVES, 2004 
2.5.5 Fatores que interferem nos resultados do ensaio 
Até os anos 70, o SPT passou por uma fase de certo descrédito em função 
do desconhecimento da influência dos fatores que supostamente afetavam seus 
resultados, desse modo, o ensaio era muito questionado. Segundo Lukiantchuki 
(2012), muitos experimentos em campo e em laboratórios foram desenvolvidos de 
forma a buscar identificar as influências que ocorrem na determinação do índice de 
NSPT, uma vez que este índice está relacionado pela variação da energia 
transmitida ao conjunto haste e ao amostrador, e que diferentes energias 
transferidas às hastes ocasionariam resultados discrepantes. 
46 
 
É certo que o SPT sofre a influência de diversos fatores e que na maioria 
dos ensaios se relacionam aos de naturezas humana, de equipamento e de 
procedimento (CAVALCANTE, 2002, p. 25). Hvorslev (1949 apud CAVALCANTE, 
2002, p. 25) classifica os fatores influenciadores em três categorias: aparelhagem, 
procedimento e condições do solo. 
Os QUADROS 1, 2 e 3 a seguir representam de forma sintetizada os fatores 
de influência que ocorrem durante o ensaio SPT, como citado por Cavalcante (2002, 
p. 25-26). 
 
QUADRO 1 – Elementos básicos associados à aparelhagem. 
Elementos básicos associados à aparelhagem 
Aparelho Fatores de influência 
Martelo Peso e altura de queda 
Haste Comprimento 
Revestimento do 
furo 
Razão entre seu diâmetro interno e o externo do amostrador 
Amostrador 
Diâmetro; razão da área projetada; rugosidades externa e 
interna (uso ou não de líner); forma e estado da sapata 
cortante; alargamento externo e interno (clearance); área e 
forma das aberturas de alívio de pressão ou ventosas (vents) 
Fonte: CAVALCANTE/ 2002 
 
QUADRO 2 – Elementos básicos associados aos procedimentos. 
Elementos básicos associados aos procedimentos 
Fatores de influência 
Avanço, limpeza e estabilidade do furo 
Profundidade relativa do furo e do revestimento 
Intervalo de tempo entre a perfuração e a amostragem 
Espaçamento entre amostragens subseqüentes 
Profundidades de penetração do amostrador 
Fonte: CAVALCANTE/ 2002 
 
 
 
 
47 
 
QUADRO 3 – Elementos básicos associados ao solo. 
Elementos básicos associados ao solo 
Fatores de influência 
Resistência 
Compacidade relativa ou consistência 
Permeabilidade 
Grau de saturação 
Sensibilidade (argilas) 
Forma, distribuição e tamanho dos grãos (areias) 
Fonte: CAVALCANTE/ 2002 
 
Cavalcante (2002) em sua tese cita que por meio de estudos e contribuição 
de vários autores é possível listar uma série de fatores que podem ser responsáveis 
por discrepâncias significativas nos resultados do SPT e que serão apresentados a 
seguir. 
2.5.5.1 Uso de circulação de água na perfuração acima do lençol freático 
Quando se substitui o trado manual pela perfuração com circulação de água 
acima do lençol freático pode ocorrer alterações consideráveis nos resultados, pois 
esse processo, não recomendado pela NBR 6484 (2001), provoca elevada 
desagregação do solo e uma destruição da sua estrutura natural, aliviando as 
tensões do solo, tanto vertical quanto horizontal (CAVALCANTE, 2002, p. 28). 
2.5.5.2 Dimensionamento da bomba e direção do jato d’água do trépano 
Se a pressão exercida pela bomba for baixa, a vazão é pequena, e a 
lavagem do furo será ineficaz. Porém, quando é alta, o efeito da vazão da bomba e 
da pressão na perfuração poderá causar expressivas perturbações tanto nas 
paredes do furo quanto na cota de assentamento do amostrador. Quando a direção 
do jato d’água lançado pelo trépano é radial, dependendo da pressão e da vazão, 
poderá acontecer também grandes perturbações nas paredes do furo, e o diâmetro 
do mesmo acabará aumentando (MOHR, 1966 apud CAVALCANTE, 2002, p.28). 
48 
 
2.5.5.3 Limpeza inadequada do furo de sondagem 
Quando se executa a perfuração através da lavagem, para a limpeza do furo 
é preciso um tempo para que todos os resíduos sólidos oriundos do processo sejam 
removidos