Ensaios de Cone (CPT) e Piezocone (CPTu)


Ensaios de investigação do subsolo são fundamentais para o cálculo de fundações. Talvez, o mais conhecido na comunidade técnica seja o ensaio SPT, porém os ensaios de cone e piezocone também podem ser uma solução de sondagem do terreno.

Uma das principais finalidades dos ensaios CPT e CPTu é a identificação do perfil do subsolo em detalhes.

Sinteticamente, a prospecção geotécnica pelos ensaios de cone e piezocone consiste na locação dos furos conforme o plano de sondagem, assim como manobra e posicionamento do equipamento de cravação (normalmente são veículos com sistemas hidráulicos de cravação); concluídas as etapas preliminares, inicia-se a cravação, por prensagem, de uma ponteira cônica a uma velocidade constante de 2cm/s; a coleta de dados é computadorizada, pois a ponteira é dotada de sensores e sistema de transmissão de dados (via cabo ou wireless ou cartão de memória) que leva a programas computacionais as medições in situ.

Foto: ECD Ambiental

Há uma variedade de tipos de ponteiras, mas, normalmente, possuem 10cm² de seção transversal do cone, podendo ser maior ou menor a depender da necessidade de capacidade de carga. Embora as medições possam ser aferidas a cada 20cm de penetração, o ensaio é dito de medição contínua.

Tanto o ensaio CPT quanto CPTu são capazes de mensurar, separadamente, a resistência de ponta(qc) e o atrito lateral(fs), porém, o CPTu, é capaz ainda de mensurar a poropressão(u) por meio de sensores que podem ser acoplados na ponta, na base ou na luva da ponteira. Os resultados são comparados com os valores de cartas de classificação (ábacos) e devidamente corrigidos através de parâmetros semiempíricos para o uso em cálculos estruturais. Um parâmetro fundamental é o de razão de atrito(Rs) que consiste na relação atrito lateral(fs) pela resistência de ponta(qc).

Rs = fs/qc

Figura: CINTRA, J. C. A.; AOKI, N; TSUHA, C. H. C.; GIACHETI, H. L.. Fundações - Ensaios Estáticos e Dinâmicos. São Paulo/SP: Ed. Oficina de Textos, 2013

De maneira indireta, isto é, através de fórmulas e correlações, os valores de resistência de ponta(qc), atrito lateral(fs) e poropressão(u) obtidos nos ensaios permitem uma ampla determinação de outros parâmetros, recomenda-se, porém, a confirmação por ensaios específicos in situ ou de laboratório em determinados casos. CINTRA, AOKI, TSUHA e GIACHETI citam a obtenção de:

AREIA: peso específico, densidade relativa, parâmetro de estado, coeficientes de empuxo no repouso, ângulo de atrito interno efetivo e módulo de deformabilidade, edométrico e cisalhamento máximo.

ARGILAS: peso específico, resistência não drenada, razão de pré-adensamento, sensibilidade, módulo de deformabilidade, edométrico e cisalhamento máximo, coeficiente de adensamento, coeficiente de permeabilidade.

A ponteira não permite a coleta de amostra, ou seja, é um ensaio indireto. Todavia, a ponteira admite acessórios, inclusive de amostradores de solo, água e gás.

É dito SCPTu quando a ponteira é dotada de um receptor sísmico que permite a determinação do módulo de cisalhamento máximo através do registro, pelo sensor, da velocidade de uma onda de cisalhamento originada por fonte sísmica (geralmente, uma chapa de aço fixada ao solo que recebe golpe de martelo) na superfície do solo.

É dito RCPTu quando o cone é resistivo, isto é, o cone é dotado de eletrodos que alimentam e captam a voltagem durante o ensaio de modo que a resistência elétrica do solo seja medida permitindo estimar a concentração de certas substâncias no lençol freático e, por sua vez, identificar regiões contaminadas.

QUESTÕES DE CONCURSOS

01. FUNRIO, INSS, 2014 - A prospecção dos solos para se obterem dados que permitam projetar as fundações de uma obra pode ser executada por meio do SPT (Standard Penetration Test) ou por meio do CPT (Cone Penetration Test), sendo as principais diferenças entre esses dois tipos de sondagem:

I. para um mesmo número de furos e num mesmo local, o método SPT tem menor custo que o método CPT;

II. o método SPT é executado por meio de percussão, enquanto o CPT é executado por meio de pressão;

III. o método CPT fornece resultados mais completos do que o SPT.

Quantas dessas afirmativas estão corretas?

(A) Somente a primeira está correta.

(B) Somente a segunda e a terceira estão corretas.

(C) Somente a segunda está correta.

(D) Somente a primeira e a terceira estão corretas.

(E) Todas as afirmativas estão corretas

GABARITO E - Em relação ao custo do ensaio, ainda é possível afirmar que o SPT é mais barato. O ensaio SPT é executado por meio de golpes de martelo à composição de modo a avançar por percussão, já o ensaio CPT é por prensagem da ponteira cônica. Por fim, o ensaio CPT permite o detalhe mais preciso do perfil geotécnico

02. CESPE, PCPE, 2016 [ADAPTADA]- O ensaio de cone — CPT (cone penetration test) — fornece leitura da resistência de ponta, da resistência do atrito lateral e a correlação entre os dois, medida em %, permite a identificação do tipo de solo e a previsão da capacidade de carga de fundações.

( ) CERTO ( ) ERRADO

GABARITO C - Conforme descrito no artigo acima

03. ESAF, DNIT, 2013 [ADAPTADA]- no CPT são realizadas medidas de resistência de ponta e de atrito lateral, além do monitoramento das pressões neutras geradas durante a cravação

( ) CERTO ( ) ERRADO

GABARITO E - Apenas o CPTu é capaz de monitorar a poropressão.

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