Comparação entre Resultados de Ensaios de Penetração com os Cones Mecânico e Elétrico em Solos Tropicais

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1 Comparação entre Resultados de Ensaios de Penetração com os Cones Mecânico e Elétrico em Solos Tropicais Comparison between Mechanical and Electrical Cone Penetration Testing Results in Tropical Soils Comparación entre los Resultados de Ensayos de Penetración de los Conos Mecanico e Eléctrico en Suelos Tropicales Heraldo Luiz Giacheti, Anna Silvia Palcheco Peixoto, Giulliana Mondelli Resumo. Com a crescente utilização do ensaio de penetração do cone elétrico na prática da engenharia brasileira é interessante comparar os valores de resistência de ponta (q c ) e atrito lateral (f s ) medidos através dos equipamentos elétricos e mecânicos, uma vez que a experiência nacional com o cone de penetração está baseada no ensaio de cone mecânico. Assim, nesse trabalho, valores de q c ef s medidos com o cone mecânico com luva de Begemann são comparados com aqueles medidos utilizando o cone elétrico. Os ensaios foram realizados em três campos experimentais do interior do estado de São Paulo. Para o campo experimental da Unesp - Bauru, os resultados apresentados corroboram as conclusões de outros autores e indicam que, para fins de aplicação prática, q c medido com o cone elétrico pode ser considerado igual ao q c medido com o cone de Begemann enquanto que f s medido com o cone mecânico é da ordem de duas vezes aquele medido com o cone elétrico. Já, os resultados de ensaios realizados nos campos experimentais da Unicamp - Campinas e na USP - São Carlos mostram uma grande variabilidade, sendo recomendado a realização de mais ensaios para estudar melhor algumas diferenças observadas para os solos tropicais que possuem maior teor de argila na sua composição. Palavras-chave: ensaios de campo, CPT, resistência de ponta, atrito lateral, solos tropicais. Abstract. In recent years there has been a steady increase in use of electrical cone penetration testing in Brazilian foundation practice. So, it is interesting to compare cone resistance (q c ) and sleeve friction (f s ) measured with mechanical and electrical cone penetrometers, since the Brazilian experience on cone penetration testing is based on the use of the mechanical cone. In this paper, q c and f s measured with mechanical and electrical cones have been compared. The tests have been carried out at three well-studied experimental researches sites in the inland of São Paulo State, Brazil. Test results from Unesp - Bauru research site are in a quite good agreement with the conclusions of other authors and, for practical applications in foundation design, it can be assumed that q c measured with mechanical cone is equal to q c measured with electrical cone and f s measured with the mechanical cone is about two times higher than f s measured with the electrical cone. On the other hand, test results from Unicamp - Campinas and USP - São Carlos research sites are quite variable and it is recommended to carry out more tests at these sites where there are tropical clayey soils since it is observed some differences that have to be investigated. Key words: in situ testing, CPT, cone resistance, sleeve friction, tropical soils. Resumen. Con la creciente utilización del ensayo de penetración de cono eléctrico en la práctica de ingeniería brasileña, es interesante comparar los valores de resistencia de punta (q c ) y atrito lateral (f s ) medidos a través de equipos eléctricos y mecánicos, puesto que la experiencia nacional con el cono de penetración está basada en el ensayo de cono mecánico. Así, en el presente trabajo, se comparan los valores de q c yf s, medidos con el cono mecánico de Begemann con aquellos obtenidos utilizando el cono eléctrico. Los ensayos han sido realizados en tres campos experimentales del interior del estado de São Paulo. Para el campo experimental de Unesp-Bauru los resultados presentados confirman las conclusiones de otros autores e indican que, para aplicaciones practicas, q c medido con el cono eléctrico puede ser considerado igual al medido con el cono de Bergemann, mientras que f s medido con el cono mecánico es aproximadamente dos veces aquello medido con el cono eléctrico. En cambio, para el campo experimental de Unicamp-Campinas y USP-São Carlos, los resultados de los ensayos presentan grande Heraldo Luiz Giacheti, D.Sc., Professor Adjunto, Faculdade de Engenharia, Unesp, Bauru, Caixa Postal 473, CEP: giacheti@feb.unesp.br. Anna S.P. Peixoto, D.Sc., Professora Assistente Doutora, Faculdade de Engenharia, Unesp, Bauru, Caixa Postal 473, CEP: anna@feb.unesp.br. Giulliana Mondelli, Doutoranda, Escola Politécnica, USP, São Paulo, Rua Aparecida 11-21, Bauru, SP, CEP: giumondelli@bol.com.br. Recebido em 29/8/2003; Aceitação final em 10/5/2004; Discussões até 30/12/2004. Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto,

2 Giacheti et al. variabilidad y se recomienda más ensayos para estudiar mejor tales diferencias para suelos tropicales con más arcilla en su composición. Palabras clave: ensayos de campo, CPT, resistencia de punta, atrito lateral, suelos tropicales. 1. Introdução A utilização de ensaios de campo na prática da engenharia brasileira está aumentando gradativamente nos últimos anos e, dentre esses ensaios, o ensaio de penetração com o cone elétrico e com o piezocone vem se destacando. Porém, no Brasil, a experiência acumulada sobre o emprego dos resultados de ensaio de cone em projeto de fundações está baseada quase que exclusivamente no emprego do cone mecânico, como afirmam Danziger & Schnaid (2000). Dessa forma, tanto é importante compreender as diferenças entre os dois equipamentos, como estabelecer possíveis correlações entre os valores de resistência de ponta (q c )e atrito lateral (f s ) obtidos através dos dois tipos de equipamento. Essas diferenças podem influenciar, por exemplo, a estimativa da capacidade de carga de estacas. De Ruiter (1971) já havia mencionado que diferenças nos valores medidos com os cones elétrico e mecânico devem ser esperadas em função da forma distinta dos penetrômetros e do processo de avanço dos cones. Entretanto, também afirma que os valores de resistência de ponta (q c ) em ensaios adjacentes não resultam em diferenças significativas. Esse autor diz que, embora existam diferenças, elas se devem à margem de erro nas medidas com o cone mecânico e pela maior sensibilidade do cone elétrico para detectar camadas pouco espessas, o que resulta em picos de q c mais pronunciados, conforme ilustrado no gráfico da Fig. 1. Assim, De Ruiter (1971) recomenda que não se corrija o valor de q c obtido com cone elétrico, no caso de aplicação de métodos originados de dados de cone mecânico, como no caso da estimativa da capacidade de carga de estacas. Pesquisas realizadas também mostram que os valores de atrito lateral medidos com o cone mecânico são da ordem do dobro daqueles medidos utilizando-se o cone elétrico. De Ruiter (1971) atribui tal diferença à resistência extra desenvolvida no bordo inferior da luva de atrito do cone de Begemann, a qual é incluída no registro do atrito lateral. Assim, além das diferenças devido à sensibilidade das medidas, também existem aquelas inerentes ao uso de equipamentos distintos. Schmertmann (1978) reuniu vários resultados de ensaios, realizados principalmente em areias, e constatou que podem existir diferenças significativas entre valores de q c medidos com os cones elétrico e mecânico. Observa-se, na Fig. 2, a tendência de se obter valores menores para q c mecânico, exceto no caso de solos fofos, nos quais o contrário acontece. Nessa figura tem-se ainda uma curva que procura representar a influência do processo de avanço do cone nos valores de q c. Deve-se destacar, ainda, que diferenças significativas nos valores de resistência de ponta (q c ) medidos com equipamentos distintos, podem ocorrer em ensaios em solos moles devido à ação da poro-pressão na base do cone, como alertam Quaresma et al. (1996). Nesse caso, recomenda-se a realização de ensaios com o piezocone. As vantagens e desvantagens da realização de ensaios com os cones elétrico e mecânico são apresentadas em detalhes por De Ruiter (1971) e por Lunne et al. (1997). Vale destacar a observação de De Ruiter (1982) quanto ao custo do equipamento elétrico. Nesse caso, além do custo do próprio cone, tem-se o custo dos sistemas de aquisição de dados e da calibração do equipamento, o que leva a um Figura 1 - Comparação entre resultados de cones elétrico e mecânico (De Ruiter, 1971). Figura 2 - Comparação entre as resistências de ponta medidas como os cones mecânico e elétrico (Schmertmann, 1978). 192 Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto, 2004.

3 Resultados de Ensaios de Penetração com os Cones Mecânico e Elétrico em Solos Tropicais acréscimo no custo global do sistema. Porém, nos dias de hoje, com a significativa redução nesses custos, a elevada produtividade dos ensaios com o cone elétrico, a qualidade e a repetibilidade dos resultados, o ensaio de cone elétrico e de piezocone têm substituído os ensaios com o cone mecânico, mesmo no Brasil. Por essas razões, neste trabalho foram feitas comparações entre valores de q c ef s medidos através dos ensaios de penetração de cones mecânico e elétrico realizados em três campos experimentais no interior de São Paulo, localizados na Unesp - Bauru, Unicamp - Campinas e na USP - São Carlos. Esses resultados são interessantes, uma vez que nesses três campos experimentais ocorrem diferentes solos tropicais, típicos daqueles que ocorrem no interior de São Paulo. Entende-se que os resultados desse trabalho são informações úteis para aqueles que irão utilizar os métodos tradicionais para o projeto de fundações a partir de resultados de ensaios de penetração do cone elétrico. 2. Áreas Estudadas Ensaios de cone elétrico e cone mecânico foram realizados nos campos experimentais da Unesp - Bauru, Unicamp - Campinas e USP - São Carlos, nos quais vários outros ensaios de campo e laboratório, assim como provasde-carga em diferentes tipos de elementos de fundação, já foram realizados. Esses estudos possibilitaram uma boa caracterização geológico-geotécnica de cada uma dessas áreas e um melhor entendimento do desempenho de fundações nesses tipos de solos Caracterização geológico-geotécnica A geologia da região de Bauru é constituída, predominantemente, por sedimentos do Grupo Bauru (Formações Marília e Adamantina), recobrindo as rochas vulcânicas da Formação Serra Geral que afloram em direção ao vale do rio Tietê. Nos primeiros 20 m de profundidade do campo experimental da Unesp - Bauru tem-se praticamente a ocorrência de uma areia fina pouco argilosa, vermelha, residual do arenito da Formação Marília. O nível d água não tem sido encontrado em ensaios realizados até essa profundidade. Tanto o perfil típico que ocorre nesse campo experimental, como os resultados de sondagens de simples reconhecimento com medida de SPT lá realizadas por Ferreira (1998) e Peixoto (2001) são apresentados na Fig. 3a. Mais detalhes do campo experimental da Unesp - Bauru podem ser encontrados em Ferreira et al. (1996). Na região de Campinas, tem-se a ocorrência de rochas intrusivas básicas da Formação Serra Geral, sendo que no campo experimental da Unicamp predomina o Diabásio. O perfil geotécnico desse local é composto basicamente de uma primeira camada de 6a7mdeargila-arenosa, de alta porosidade e, logo abaixo, de solo residual de Diabásio. O nível d água determinado a partir de sondagens SPT em diferentes épocas do ano variou entre 12,8 e 15,8 m de Figura 3 - Perfis típicos e resultados de sondagens SPT realizadas nos campos experimentais de (a) Bauru; (b) Campinas e (c) S. Carlos. Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto,

4 Giacheti et al. profundidade. O perfil típico desse campo experimental, assim como os resultados de sondagens de simples reconhecimento com medida de SPT são apresentados na Fig. 3b. Mais detalhes do campo experimental da Unicamp - Campinas podem ser encontrados em Carvalho et al. (2000). A região de São Carlos está assentada sobre as rochas do Grupo São Bento, constituídas pelos arenitos das Formações Botucatu e Pirambóia, e pelos derrames de rochas efusivas basálticas da Formação Serra Geral. Acima dessas rochas aparecem os conglomerados e arenitos do Grupo Bauru, recobertos pelos Sedimentos Cenozóicos, abrangendo toda a região. O perfil do campo experimental na USP - São Carlos divide-se basicamente em duas camadas de areia fina e média, argilosa, pouco siltosa, separadas por uma linha de seixos a aproximadamente 6 m de profundidade. A primeira camada é o Sedimento Cenozóico e a segunda é solo residual do Arenito do Grupo Bauru. O perfil típico que ocorre nesse campo experimental assim como os resultados de sondagens de simples reconhecimento com medida de SPT são apresentados na Fig. 3c. Mais detalhes do campo experimental da USP - São Carlos podem ser encontrados em Cintra et al. (1991). 3. Ensaios Realizados 3.1. Equipamentos utilizados Tanto o ensaio de penetração do cone mecânico como do cone elétrico consiste basicamente em se cravar uma ponteira cônica no terreno com velocidade padronizada. As diferenças básicas entre os dois equipamentos estão no modo de cravação e no sistema de leitura da resistência de ponta, q c, e do atrito lateral, f s, bem como na geometria da ponteira, embora ambas possuam ângulo de vértice igual a 60 e área da base de 10 cm 2. O cone mecânico utilizado é aquele com a luva de Begemann, que consiste na ponteira com as características já descritas acrescida de uma luva de atrito com 150 cm 2 de área lateral. O ensaio consiste em cravar inicialmente somente o cone por 4 cm, deixando estática a luva de atrito, obtendo-se então apenas q c desta forma. Em seguida, o conjunto cone e luva de atrito é cravado, medindo-se o valor de q c acrescido de f s, isto é, a resistência total. Para se obter o atrito lateral basta subtrair a resistência de ponta da total. Esse equipamento é apresentado na Fig. 4a. Os ensaios de cone mecânico com luva de Begemann foram previamente realizados nos três campos experimentais, em diferentes épocas, por uma mesma empresa, utilizando-se o mesmo tipo de equipamento. Os resultados dos ensaios realizados no campo experimental da Unesp - Bauru são apresentados por Ferreira (1998), os da Unicamp - Campinas por Albuquerque (1996) e os da USP - São Carlos por Carvalho (1991). Não constam nesses trabalhos informações sobre a calibração do sistema para realização desses ensaios. Apesar do cone elétrico possuir as mesmas medidas do cone de Begemann, ou seja, área da ponta igual a 10 cm 2, ângulo de 60 e luva de atrito com 150 cm 2, não possui Figura 4 - Ponteiras do cone mecânico com luva de Begemann e do cone elétrico (Adaptado de Quaresma et al., 1996 e de Davies & Campanella, 1995). 194 Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto, 2004.

5 Resultados de Ensaios de Penetração com os Cones Mecânico e Elétrico em Solos Tropicais deslocamento relativo entre a ponta e a luva de atrito lateral, que ocorre no cone mecânico. Esta ponteira possui células de carga instrumentadas eletricamente que possibilitam a medida direta e simultânea de q c ef s. Esse equipamento é apresentado na Fig. 4b. A partir dos valores de q c ef s pode-se determinar a razão de atrito (R f ), informação útil para a identificação e diferenciação das camadas atravessadas pelo cone, a qual é dada pela seguinte expressão: R f fs = 100% (1) q c Os ensaios de cone elétrico foram realizados em duas campanhas distintas, no decorrer do ano Os ensaios realizados numa das campanhas utilizaram um sistema de reação multi-função, com capacidade de cravação igual a 200 kn. Este equipamento é ancorado ao solo por intermédio de um sistema de hastes helicoidais dispostas em sua base. O cone utilizado permitiu medir a resistência de ponta (q c ), o atrito lateral (f s ) e a verticalidade. Estas informações, medidas a cada 2,5 cm de profundidade, foram transferidas ao sistema de aquisição de dados através de sinais sonoros. Antes de cada ensaio fez-se a verificação e a calibração das células de carga do cone para os níveis de carga utilizados nestes ensaios. Na outra campanha de ensaios, utilizou-se um cone elétrico com as mesmas características do anterior, diferenciando-se apenas quanto à forma de transmissão das medidas, feitas através de cabos, e a freqüência de leituras, a cada 1,0 cm de profundidade. O sistema de cravação foi instalado sobre a plataforma da carroceria de um caminhão, onde o peso próprio do veículo forneceu a reação necessária à cravação do cone no solo. 12 e 13 têm-se os valores médios de q c,f s er f, além das relações entre q c mecânico e q c elétrico e entre f s mecânico e f s elétrico, para cada um desses campos experimentais. 5. Análise dos Resultados 5.1. Campo experimental da Unesp - Bauru No campo experimental da Unesp - Bauru, tem-se uma areia fina pouco argilosa, não saturada. Pode-se observar, através das Figs. 8 e 11, que os valores de q c medidos com os cones mecânico e elétrico foram praticamente iguais, com um valor médio da relação q c mecânico e q c elétrico, para todo o perfil de solo ensaiado, igual a 1,00, com um desvio padrão de 0,21. As diferenças observadas, em torno da unidade, apresentada na Fig. 11, podem ser explicadas pela variabilidade, pela margem de erro nas medidas com o cone mecânico e, também, pela maior sensibilidade que o cone elétrico tem para detectar camadas de pequena espessura, resultando, assim, em valores de pico mais pronunciados no gráfico, como apresentado por de De Ruiter (1971). Por outro lado, para o atrito lateral (f s ), as diferenças são mais significativas e observa-se que os valores de f s do cone mecânico são maiores do que aqueles medidos com o cone elétrico (Fig. 11), com o valor médio da relação entre f s mecânico e f s elétrico igual a 1,77, com um desvio padrão de 0,53, quando se considera todo o perfil de solo ensaiado. Este valor é muito próximo de 2, que é o sugerido por De Ruiter (1971) Localização e número de ensaios No campo experimental da Unesp - Bauru foram realizados cinco ensaios com cone elétrico, próximos a três ensaios com o cone mecânico. No campo experimental da Unicamp - Campinas foram realizados seis ensaios com cone elétrico e dois ensaios com o cone mecânico. No campo experimental da USP - São Carlos foram realizados oito ensaios com cone elétrico e cinco ensaios com o cone mecânico. Nas Figs. 5,6e7tem-se, respectivamente, para os campos experimentais da Unesp - Bauru, Unicamp - Campinas e USP - São Carlos, a localização dos ensaios de cone elétrico das campanhas identificadas como CE-2000a e CS-2000b, apresentadas por Giacheti (2001), e dos ensaios de cone mecânico, identificados como D, seguidos do respectivo ano que o ensaio foi realizado. 4. Resultados dos Ensaios Os resultados dos ensaios com os cones mecânico e elétrico realizados nos campos experimentais da Unesp - Bauru, Unicamp - Campinas e USP - São Carlos são apresentados nas Figs. 8, 9 e 10, respectivamente. Nas Figs. 11, Figura 5 - Localização dos ensaios com os cones mecânico e elétrico realizados no campo experimental da Unesp - Bauru. Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto,

6 Giacheti et al. Figura 6 - Localização dos ensaios com os cones mecânico e elétrico realizados no campo experimental da Unicamp - Campinas. Assim, para o campo experimental da Unesp - Bauru, onde ocorre um solo arenoso e onde os ensaios de cone elétrico e mecânico foram realizados próximos uns aos outros (Fig. 5), pode-se considerar que, em média, os valores de q c mecânico são iguais aos valores de q c elétrico e, que os valores de f s mecânico são quase o dobro dos valores de f s elétrico, assumindo-se, portanto, válidas as conclusões de De Ruiter (1971) para o solo desse campo experimental. Deve-se destacar, conforme estudos realizados por De Mio (2004), que o solo que ocorre neste local apresenta uma variabilidade muito menor do que a observada para os solos dos outros dois campos experimentais estudados Campo experimental da Unicamp - Campinas A comparação direta entre valores médios de resistência de ponta (q c ), na camada de argila arenosa, porosa (Fig. 12), mostram que a relação entre q c mecânico e q c elétrico é, em média, 0,64, com um desvio padrão de 0,31, diferentemente do observado por Schmertmann (1978), para solos que apresentam q c mecânico inferior a 4 MPa (Fig. 2). Já, os valores médios de q c do cone mecânico são, em média, 1,19 vezes maiores que os valores médios de q c do cone elétrico entre 6 e 17 m de profundidade, com um desvio padrão de 0,22. Um aspecto interessante que se destaca para o campo experimental da Unicamp - Campinas é a grande variabilidade dos valores de resistência de ponta (q c ) nos primeiros 3 m da camada de argila arenosa, porosa, quando são comparados os resultados das duas campanhas distintas de ensaios com o cone elétrico. É possível que tais diferenças estejam associadas a outros fatores que afetam a resistência à penetração neste solo, como a variação da umidade, que Figura 7 - Localização dos ensaios com os cones mecânico e elétrico realizados no campo experimental da USP - São Carlos. altera a sucção e assim, a rigidez e a resistência deste material. Mota (2003) relata que têm sido observadas diferenças significativas entre resultados de resistência de ponta do cone nos primeiros metros da argila porosa de Brasília, em diferentes épocas do ano. Neste caso, a comparação entre valores médios, como apresentado na Fig. 12, pode levar a erros significativos, especialmente quando a média é calculada com resultados de ensaios realizados em diferentes épocas do ano ou ainda quando se tem um número reduzido de ensaios. Um exemplo que ilustra este fato é o resultado 196 Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto, 2004.

7 Resultados de Ensaios de Penetração com os Cones Mecânico e Elétrico em Solos Tropicais Figura 8 - Resultados de ensaios com cones elétrico e mecânico na Unesp - Bauru. Figura 10 - Resultados de ensaios com cones elétrico e mecânico na USP - São Carlos. Figura 9 - Resultados de ensaios com cones elétrico e mecânico na Unicamp - Campinas. de um dos dois únicos ensaios com o cone mecânico realizado neste campo experimental, que provavelmente identificou uma variação local no solo, o que provocou um aumento significativo de q c ef s entre 17 e 19 m de profundidade (Fig. 9). Analisando-se apenas o gráfico com os valores médios de q c do cone mecânico (Fig. 12), não seria possível constatar este fato, podendo-se assim conduzir à aceitação do valor médio como característico daquela profundidade, prejudicando, desta maneira, a comparação entre os resultados de ensaios com os cones mecânico e elétrico. Considerando todos os possíveis aspectos que poderiam explicar as razões da variabilidade entre os resultados de q c mecânico e elétrico e o fato de que entre 6 e 17 m de profundidade os valores médios de q c mecânico e elétrico (Fig. 12) são próximos, poderia-se aceitar, para fins de aplicação prática, também para esta área, a conclusão de De Ruiter (1971), de não se corrigir o valor de q c obtido com o cone elétrico no caso de aplicação de métodos originados de dados de cone mecânico, especialmente no caso da estimativa da capacidade de carga de estacas. Entende-se que isto é possível, pois as diferenças significativas entre q c mecânico e q c elétrico só ocorreram nos primeiros metros da camada de argila porosa não saturada e também a uma profundidade onde um dos ensaios com o cone mecânico atravessou uma camada mais resistente, que não foi identificada nos outros ensaios. Entretanto, o número reduzido de ensaios com o cone mecânico, a falta de informação sobre a calibração dos equipamentos utilizados nestes ensaios, a grande variabilidade observada e a geração de excesso de poro-pressão a partir dos 14 m de profundidade, impossibilitam que seja apresentado um resultado conclusivo sob o ponto de vista científico para os solos deste local. Mais ensaios com o cone mecânico ao lado de ensaios com o cone elétrico são Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto,

8 Giacheti et al. Figura 11 - Comparação entre resultados de ensaios com cones elétrico e mecânico. Valores médios na Unesp - Bauru. Figura 12 - Comparação entre resultados de ensaios com cones elétrico e mecânico. Valores médios na Unicamp - Campinas. 198 Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto, 2004.

9 Resultados de Ensaios de Penetração com os Cones Mecânico e Elétrico em Solos Tropicais Figura 13 - Comparação entre resultados de ensaios com cones elétrico e mecânico. Valores médios na USP - São Carlos. recomendados neste campo experimental, para permitir que se explique melhor o que foi observado. Os valores de atrito lateral medidos com os cones elétrico e mecânico, em todos os ensaios realizados nesse campo experimental, são apresentados na Fig. 9. Observa-se, também neste caso, a grande variabilidade entre os valores de f s. Entretanto, quando se analisam os resultados médios (Fig. 12), observa-se ao longo de toda a profundidade que f s medido com o cone mecânico é sempre maior do que aquele medido com o cone elétrico. Destaca-se que, para a camada de argila arenosa, porosa, de cerca de6mde espessura, os valores de f s do cone mecânico são, em média, 3,00 vezes superiores daqueles medidos com o cone elétrico, com um desvio padrão de 1,15. Já, os valores de f s do cone mecânico são, em média, 1,77 vezes maiores que os valores de f s do cone elétrico, entre 6e17mdeprofundidade (Fig. 12), com um desvio padrão de 0, Campo experimental da USP - São Carlos Observa-se também, para o campo experimental da USP - São Carlos (Fig. 10), uma grande variabilidade nos resultados dos ensaios. Um agravante nesta análise deve-se ao fato de que a grande maioria dos ensaios com o cone elétrico não foram realizados próximos dos ensaios com o cone mecânico (Fig. 7). Assim, não foi possível comparar resultados de ensaios adjacentes, o que poderia ser uma maneira de procurar minimizar o efeito da variabilidade. Uma tentativa de análise mostra, na Fig. 13, a tendência discreta de aumento da relação entre q c mecânico e q c elétrico, até cerca de 9 m de profundidade. Na camada de Sedimento Cenozóico, até cerca de 6 m de profundidade, o valor da relação entre q c do cone mecânico e q c do cone elétrico é, em média, 0,75, com um desvio padrão de 0,10. Na camada de solo residual, a partir de 6 m de profundidade, o valor médio desta relação é 1,38, com um desvio padrão de 0,38. Também na Fig. 13, pode-se observar que os valores médios de f s do cone mecânico são maiores do que os valores médios de f s do cone elétrico. Para a camada de Sedimento Cenozóico, até 6mdeprofundidade, o valor médio da relação entre f s mecânico e f s elétrico é igual a 1,65, com um desvio padrão de 0,63. Já, para a camada de solo residual, o valor médio desta relação diminui um pouco, com valores de f s do cone mecânico cerca de 1,52 vezes maiores que os valores de f s do cone elétrico, com um desvio padrão de 0,44. Maiores valores de f s do cone mecânico em relação aos valores de f s do cone elétrico têm sido apresentados por outros pesquisadores, e se devem, principalmente, à geometria e à forma com que é medido o atrito lateral quando Solos e Rochas, São Paulo, 27, (2): , Maio-Agosto,

10 Giacheti et al. se utiliza o cone de Begemann, conforme já descrito anteriormente. 6. Conclusões De Ruiter (1971) recomenda que não se corrija o valor de q c obtido com o cone elétrico no caso de aplicação de métodos originados de dados de cone mecânico, como no caso da estimativa da capacidade de carga de estacas. Por outro lado, Schmertmann (1978), analisando resultados de ensaios de cone, principalmente em areias, mostrou que podem existir diferenças significativas entre os valores de q c medidos com os cones mecânico e elétrico. Para o campo experimental da Unesp - Bauru, onde ocorre um perfil de solo arenoso não saturado, foram realizados ensaios de cone elétrico e mecânico próximos uns aos outros. Neste local, os valores médios de q c determinados com os equipamentos distintos podem ser considerados iguais. Já, os valores médios de f s do cone mecânico foram quase o dobro dos valores de f s do cone elétrico, o que está de acordo com De Ruiter (1971), que atribuiu tal diferença à resistência extra no bordo inferior da luva de atrito do cone de Begemann, a qual é incluída no registro do atrito lateral. A Fig. 4a ilustra a observação acima. Para os campos experimentais da Unicamp - Campinas e USP - São Carlos não foi possível apresentar valores representativos para cada horizonte de solo ensaiado, uma vez que se observou uma grande variabilidade entre os resultados obtidos, além do número reduzido de ensaios realizados, nem sempre próximos uns dos outros, o que comprometeu a apresentação de resultados conclusivos. Isto indica a necessidade de um estudo mais abrangente, especialmente para estes dois campos experimentais. Agradecimentos Os autores agradecem à SOLUM Engenharia e Geologia Ltda. Agradecem também a ARSOLO Ensaios Geotécnicos S/C Ltda. e ao Prof. Dr. J.A.R. Ortigão, pela realização de uma das campanhas de ensaios de cone elétrico. Agradecem ainda à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP pelo apoio recebido em suas pesquisas. Referências Albuquerque, P.J.R. (1996) Comportamento de Estaca Pré- Moldada de Pequeno Diâmetro, Instrumentada, em Solo Residual de Diabásio da Região de Campinas. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual de Campinas, Unicamp. Carvalho, D. (1991) Estudo do Comportamento de Estacas Escavadas Tracionadas Através da Realização de Provas de Cargas. Tese de Doutorado, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. Carvalho, D.; Albuquerque, P.J.R. & Giacheti, H.L. (2000) Campo experimental para estudos de mecânica dos solos e fundações em Campinas-SP. IV Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia, SEFE IV, São Paulo, SP, v. 3, p Cintra, J.C.A.; Carvalho, D.; Giacheti, H.L.; Bortolucci, A.A. & Albiero, J.H. (1991) Campo experimental de fundações em São Carlos. 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