UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES ENSAIO SPT (STANDARD PENETRATION TEST) E O SEU USO NA ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES

Transcrição

1 UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES ALUNA: MARESSA M. DE FREITAS OLIVEIRA ORIENTADOR: PROF. JAIRO P. DE ARAÚJO ENSAIO SPT (STANDARD PENETRATION TEST) E O SEU USO NA ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Mogi das Cruzes,SP 2006

2 OBJETIVO Descrever a sondagem à percussão com o ensaio SPT (Standard Penetration Test) e relatar o uso deste ensaio na engenharia de fundações.

3 INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO Solução de problemas de mecânica dos solos: investigação do subsolo. Conhecer: condições do subsolo, natureza e espessura de suas camadas Investigação Direta: toda investigação onde é retirada amostra do terreno para análise. Principais métodos: Sondagens

4 SONDAGENS Procedimentos de engenharia que tem por objetivo obter informações de subsuperfície de uma área na terra ou na água. Principais métodos: - Sondagem à trado; - Sondagem à percussão SPT; - Sondagem rotativa; - Poços, trincheiras e galerias.

5 SONDAGEM À PERCUSSÃO - SPT Objetivo: - Conhecer o tipo do solo atravessado; - Conhecer a resistência oferecida pelo solo; - Conhecer a posição do nível d água (NA). Definição: - Cravação do amostrador-padrão no fundo de uma escavação, utilizando um peso de 65kg, caindo de uma altura de queda de 75cm.

6 SONDAGEM À PERCUSSÃO - SPT Vantagens: - Baixo custo, - facilidade de execução, - coleta amostra do terreno, - correlações com consistência e compacidade, - determina a profundidade do NA, - pode ser relacionado com regras empíricas de projeto. Ilustração do ensaio SPT Fonte: Schnaid, 2000

7 EXECUÇÃO DO ENSAIO SPT Limpeza da área; Perfuração do 1 metro com o trado concha; Amostrador -padrão; Marcar os três segmentos de 15cm nas hastes; Observar se há penetração pelo peso próprio da composição e anota-la; Martelo de 65kg e altura de queda de 75cm;

8 EXECUÇÃO DO ENSAIO SPT Anotar o número de golpes necessários para cravar cada segmento de 15cm; Continuar o avanço do furo com o trado helicoidal até atingir o NA ou impenetrabilidade a trado (5cm/10min); Encontrado o NA o avanço é feito com o trépano; Anotar transição das camadas; Recolher amostras do solo de metro em metro para classificação; N SPT é o número de golpes para cravar os últimos 30cm do amostrador no solo.

9 ILUSTRAÇÃO Trado concha Trado helicoidal Fonte: ABPV,2002 Fonte:ABPV,2002 Perfuração por circulação de água Fonte: Kutner,sd

10 CRITÉRIOS DE PARALISAÇÃO quando em 3m sucessivos se obtiver 30 golpes para a penetração dos 15cm iniciais do amostrador-padrão; quando em 4m sucessivos se obtiver 50 golpes para penetração dos 30cm iniciais do amostrador-padrão; quando em 5m sucessivos, se obtiver 50 golpes para a penetração dos 45cm do amostrador-padrão; Penetração nula após 5 golpes; Perfuração por lavagem < 5cm durante 10min de operação.

11 ILUSTRAÇÃO DO ENSAIO Marcação dos três segmentos de 15cm Fonte: A Autora, 2006 Levantamento manual do martelo Fonte: A Autora, 2006

12 Amostrador-padrão com amostra de solo Fonte: A Autora, 2006 Trépano de lavagem Fonte: A Autora, 2006 ILUSTRAÇÃO DO ENSAIO

13 Perfuração por circulação de água Fonte: A Autora, 2006 Solo depositado no tanque na superfície do terreno Fonte: A Autora, 2006 ILUSTRAÇÃO DO ENSAIO

14 RELATÓRIO FINAL

15 USO DE NSPT NA ENG. DE FUNDAÇÕES Resultados do ensaio podem ser relacionados com métodos empíricos. Métodos Apresentados: - Tensões Admissíveis através do N SPT - Fundações Rasas - Método de Aoki & Velloso Estimativa da capacidade de carga em fundações profundas - Método de Decourt & Quaresma

16 FUNDAÇÕES RASAS TENSÕES ADMISSÍVEIS Estimativa de tensão através do N SPT σa = 0, 02 Nmédio (MPa) N SPT médio considerado:n SPT médio da camada de apoio estimado dentro da profundidadde 2B (ALONSO, 1983) P B 2B Profundidade considerada para estimativa de Nmédio Fonte: A Autora, 2006

17 FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estimativa da capacidade de carga em estacas através do N SPT Carga de ruptura de uma estaca isolada: PR = PL + PL = U PP = PP ΣΔL rl A rp Sendo: PR=Carga de ruptura PL=Carga por atrito lateral ao longo do fuste PP=Carga devido à ponta da estaca Resistências de ponta e lateral da estaca Fonte: Alonso, 1991

18 MÉTODO DE AOKI & VELLOSO rl K N K N = α (kpa) (kpa) rp = F 2 F1 Onde: α - Coeficiente que expressa a relação entre as resistências de ponta e lateral do ensaio CPT (%). K Coeficiente de conversão da resistência de ponta de cone para N SPT (MPa) N N SPT indicado nas sondagens à percussão do local onde se instalará a estaca. F1 Coeficiente de correção da resistência de ponta F2 Coeficiente de correção da resistência lateral

19 MÉTODO DE DECOURT & QUARESMA rl Nm = rp = K (kpa) (kpa) Np Onde: Nm N SPT médio para cada ΔL Np Média entre os N SPT na profundidade da ponta, o imediatamente acima e o imediatamente abaixo K Coeficiente que relaciona a resistência de ponta com o valor Np em função do tipo de solo (kpa).

20 CARGA ADMISSÍVEL Método de Aoki & Velloso: PR P = 2 Método de Decourt & Quaresma: P< PR 2 PL + 1,3 PP 4

21 N ESTACAS POR PILAR Carga admissível da estaca n estacas para o pilar. N estacas = CP CAE Onde: CP = Carga do pilar CAE = Carga Admissível da Estaca

22 CONCLUSÃO O ensaio SPT é o mais utilizado para conhecimento do subsolo: -Baixo custo - Fácil execução Treinamento e fiscalização do pessoal - Conhecimento procedimentos (NORMA) - Resultados dos ensaio Parâmetros da fundação Métodos mais utilizados: - Decourt & Quaresma (fundações profundas) e tensões através do N SPT (fundações rasas) - Aoki & Velloso Classificação rigorosa das amostras Métodos dependem do resultado do ensaio Fiscalização Ensaio