nbr 12069_91 (mb-3406) - solo - ensaio de penetração de cone in situ (cpt) - 10pag

8/12/2019 NBR 12069_91 (MB-3406) - Solo - Ensaio de Penetrao de Cone in Situ (CPT) - 10pag

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ABN?-Associa@oBraslleira deNormas FknicasSede:Rio de JaneiroAv. Tra m de Maio. 13 - 28 andarCEP 2ooo3. C&a Postal 1660RiodeJaneim-RJTe l.: PA8x (021) 210-31227Sw@21)84333%wT-8FtEnderepo Tebgr&fiw:NOFIMAT~NICA

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JUN./l 991 1MB-3406Solo - Ensaio de penetra@o de conein situ (CPT)

M&odo de ensaio

Origem: Projeto .02:004.17-001/89CB-02 - Cornit6 Brasileiro de Constru@io CivilCE-02:004.17 - Comiss&o de Estudo de Solos - Teste de penetra@o profundaquase est&ica de cone e cone-atritoMB-3406 - Soil - Cone penetration test (CPT) in situ - Method of testPalavra-chave: Solo I 10 pAginas

SUMARIO1 Objetivo2 Document0 complementar3 Defini+es4 Aparelhagem5 Execu@o do ensaio6 ResultadosANEXO - Piguras

1 ObjetlvoEsta Norma prescreve o m&do para a determinagao daresistkrcia do solo a penetra@o estatica e continua ouincremental de uma ponteira padmnizada, caracterizadaem componentes de resisthncia de ponta e de attito laterallocal. 0 metodo fomece dados que permitem estimarpropriedades dos solos e que s&o utillzados em projeto econstrut@o de obras de terra e de fundag6es de estrutura.

Este ensaio 6 conhecido internacionalmente por ConePenetration Test (CPT).2 Documento complementarNa aplica@o desta Norma 6 necessario consultar:

NB-93 - Rugosidade das superffcies - Procedimento3 Definic esPara OS efeitos desta Norma s&o adotadas as definigoesde 3.1 a 3.13.3.1 ConePonta da ponteira em format0 &ico, sobre a qual ocomponente resist6ncia de ponta se desenvolve.3.2 Hastes internarHastes que deslizam dentro dos tubos extemos paraacionar a ponteira mednica.

I 0 ensaio consiste na cravagko no sofa, de forma continua ou incrementaf, a uma velocfdade padronizada de uma ponteira tarn% padro-nirada do tfpo cone ou cone atrf to, medindo-se sua rea@o continua ou descontfnuamente para se obter OS coqoonentes de resfst6ncfa depontaedeatritolatsrallocal,Paraserealizeroensdo,h8~ dewnbqulpamentodecrav~devidamenteancoradooul~~e uma composlg&o de tubos extemos de cravagf io, contend0 em sua extremidade uma das ponteiras padronizadas. As ponteiras pcdemser me&kas ou el&rkas (ver Plguras 1 a4). As partes moveis de uma ponteira mec&tica s&o acionadas de forma incremental ou contfnua,atrav& de hastes internas aosubos externos, send0 medkfa a wag&o necesskia a este adonamento atravk de c&la ef&rica ou hid&r-lica, instafada na extremidade superior da composi o. A ponteira ef&rica 6 adonada pefa cravagb continua dos tubos externos, sendo area@o do solo sobre as partes sens fveis da ponteira mediia atravk de sensores el6tricos instalados internamente a eta. Diferengas gaforma geom6trica e no m&ado de crava@o de cada ponteira podem ser signif icat ivas em urn ou em ambos OScomponentes de resist6ncia.

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3.3 Luve de etritoParte da ponteira cone-at&o sobre a qua1o componenteresistdnciade atriio lateral local se desenvolve.3.4 Pontelra coneInstrument0 na forma cilindrica corn uma ponta &icaprojetacia para penetrar emsolose fomecer 0 componenteresistinciade ponta, desenvolvido durante suapenetragao(ver Figuras 1 e 3, do Anexo).3.5 Ponteira cone-atrkoPontha cone oom capacidade adiciinal de fomecer ocomponente esist&ciadeatrito lateral local,desenvolvidodurante a penetra@o de sua luva de atrito (ver Figuras 2e 4, do Anexo).3.6 Ponteira cl&rkaPonteira dotada de urn ou mais sensores eletricos paramedir dentro da propria ponteira pelo msnos urn doscomponentesde resistencia penetragao (ver Figuras3 e4, do Anexo).3.7 Ponteira mcchicsPonteira telescopica, acionada por urn conjunto de hastesinternas, atraves da qual B obtido pelo menos urn doscomponentesde resi&ncia h penetragao ver Figuras 1 e2, do Anexo).3.6 Ratio de atrlto (RJRaz&oentrea resist&tcii de atrito lateral ocale a resist&isde pontaa mssmaprofundidade, xpressaem porcentagem(R, = 100 fJqJ .3.9 Componentes de resisthcla3.9.1 Reslstincia de ponta ou de cone (qC)Resist&&a & penetragaodesenvolvida sobreo cone, iguala componente de forga vertical aplicada ao cone, divididapela sua area projetada horizontalmente, sendo expressaem MPa.3.9.2 Rsaht&lcia da l trito lateral local (f ,)Resist&cia a penetra@o desenvolvida sobre a luva deatriio, iguala componente de forga vertical aplicadaa luva,dividida pelaareade suasupetffcie lateral, sendoexpressaem kPa.3.10 Reslsthcla total (RJResist&cia a penetra@o desenvolvida sobre o conjuntodos ubosexternos e ponteira, &al afor


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ao avav continua ou incremental das hastes inter-nas, tubos extemos e/au ponteira, a uma veloc iiade de(20 t S)mm/s, por uma distkia superior ao comprimentode urn segment0 de tubo extemo.4.1.7 Sl- de rea@o0 desempenhoapropriado do equipamentode crava@orequer urn sistemade rea@o estitico e estivel, que podeser obtido atraves de lastreamentoou ancoragemno ter-reno.Nota: 0 sic&ma de reaqho pode afetar 05 componentes de resis-

t&da me&do&Esta nflu&ia deve ser avaliada em cadacase.

4.2 Pontclras mechicas4.2.1 Ponteira cone

Deve ser fabricada tomando coma base as dimensdesapresentadas na Figura 1, do Anexo.4.2.2 Ponteira cone-atrltoDeve ser fabricada tomando coma base as dimensdesapresentadas na Figura 2, do Anexo.Notas: a) As ponteiras me&r& as devem ser fabrkadas corn

ap de tip0 e dureza rtecesshiw Q resistincia 80sesforws solicitantes e ao desgaste premature devidoh abrasho do solo.

b) As ponteiras mechicas devem apresentar folgasadequadas entre as partes mheisque conduzam aoborn funcionam ento e evitem a entrada de par-hulasde solo no mecanismo de&ante.

c) A luva protetora de dihnetro reduzido que 6 fixadaacima do cone tern a finalidade de minimizar a pos-sivel contaminac;io corn o solo do mecanismo desli-zante. Uma quantidad e de atrito lateral pod e se de-senvolver ao long0 dela, o qual se inclui na resis-thcia de ponta.

d) No bise l da extremidade inferior da luva de atrito sedesenvotve resist&da do solo, o qual se in&i nosvatores de resisthcia medidos sobre esta luva. Esteefeito 6 mais pronunciado nas areias.

4.3 Pontelras eI&rlcas4.5.1 Pontelrascone e cone-atrlto4.3.1.1 Devem ser fabricados tomando coma base asdimensdesapresentadas nas Figuras 3 e 4, do Anexo.4.5.1.2 OS componentesde resisthnciade ponta e atriio la-teral local s80 medidosatrav& de sensoresel&icos, de-vidamente nstalados,e transmitidos o sistemade registrode dados atraves de cabos eltjtricos introduzidos nterna-mente aos tubos extemos.4.3.2 Vedaqlo dos 8ensons el6tricooOS sensores l&icos devem estar devidamenteprotegkiosda contaminaflo de pattlculas de soloe &gua (umidade),garantindo-se o seu born funcionamento.Notas a) As ponteiras el6tricas devem ser fabricadas corn q

de tipo e dureza necess& ios a resisthwia dos esfor-qce soficitantes e ao desgaste prematuro devido aabrasho do solo.

b) As ponteiras el6tricas devem apresentar folgas eved@e~ adequadasntresuaspartesde formaacondurir seuborn undonamento.c) As ponteiras elhtrii n&o devem ser sensiveis Q

varla@o de temperatura nas condk es de ensaio .

5 Execu@io do ensalo5.1 Gencralidades5.1 .l Aferlqio do slstema de mediM dos esforqos0 sistemade medi@odos esforps (c&~la hidrkka cornman&netms, c&ula eikica ou ponteira etitrica corn 0 res-peotivo slstema de aquisi io de dados) dew ser aferidocoma urn odo, no mWno, uma vez ao ano, e toda vez quese fizer necessdrio& garantia dos valores medidos.A aferi-~$0 deve ser condu$da de forma a fomecer a acukia pa-ra, no minimo, &is faixas de valores a que se destinao sis-tema. Devese tamtim determinar a parcela referente aoatrito em dlula hidtiulica e desvio de zero em todos OScases.5.1.2 Poslclonamento do equtpamento de crava@oDeve ser posicionadode maneira agarantir averticalidadede aplicaqdodos esforqos,corn toler&ncia m6ximade 1%.0 eixo da composi@o dos tubos externos deve coincfdircorn o da aplica@o de esforps.5.13 Velocidade de crava oA velocidade de crava@io de ponteira ou tubos extemosdeve ser de (20 * S)mm/s.5.1.4 Ntimero de registros0 valor referente a cada componente de resist6ncia deinteressedeve ser registrado, no mlnimo, a cada 2Ocmdeava&o da ponteira.5.1 .S Medida de profundidadeQuandodoregistrodequalquercomponentede resist&ciade interesse,deve ser observada a profundidade em quese encontra a ponteira. A profundidade deve tambern serverifiida toda vez que for acrescido urn novo segment0de tubo extemo.5.2 Pontelra me&ha, opereda lncrementalmente(operada descontlnuamente)51.1 POntelra cone0 ensaio deve ser executado coma segue:

a) avav a ponteiraat6 a posi@oou cota de interessepela aplica@o de esfov estitico no top0 da com-posi@o de tubos externos;b) aplicar esforgo estitico no topo da composi@odehastes ntemas, uficienteparaester&r &Ivelociiadede (20 2 5)mmls somente o cone da ponteira poruma distkia, no minima, igual a 35,Smm e, nomtiimo, n&o excedente a 71mm;c) observareregistraracomponentedefor~vertical,aplicada ao cone da ponteira;



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d) repetir estas opera@es sucessivamente, at6 aprofundidade de interesse do ensaio.5.2.2 Pontelra cone-atritc0 ensaio deve ser executado coma segue:

a) avaw a ponteiraat4 a posi@oou rota de interessepela aplica@o de esforgo estitico no topo dacomposi@o de tubos extemos;b) aplicar esfoq e&&ii no topo da composi$io dehastes ntemas,suficienteparaestender nicia~manteapenas o cone da ponteita por uma distincia de35,5mm e a seguir 0 cone mais Iuva de atfito pormak 35,5mm, B velociade de (20 t S)mm/s;c) observar e registrar as componentes de for$avertical apiicadas, respectivamente, ao cone eluva de atrito;d) repetir estas opera@es sucessivamente at6 aprofundidade de interesse do ensaio.

Nota: Nas opera@es descrltas em 5.2.lb e 5.2.2b, OS tubasexternos evemsermantidos stacionirios.5.3 Ponteira mechica, opcrada continuamcnteB.S.1 Pontelra cone0 ensaio deve ser executado coma segue:

a) aplicarsimultaneamente &Go estitico nos oposdas composi@es de hastes internas e tubosextemos,de man&a a permitiro avav do conjunto(hastes internas, tubos externgs e ponteira) Ivelocidade de (20 * 5)mm/s;

b) o cone da ponteira deve manter-se estendido nomkimo 40mm,e no minim0 20mm,garantindo-sesua rea@o exclusivamsnte obte as hastes nternas;c) observare registrara componentede forr;aaplicadaao cone da ponteira, no minimo, a cada 20cm depenetraeo ou continuamente, quando de regis-tradores continues;d) interromper o ensaio, quando atingida a sua

profundidade de interesse.Nota: Deve ser avaliada a InfluOncia da deform@0ei&ica dashastesnternas uantaB conf~abiliiadeosvaioresmedi-d~.Aavali~damagnitud4dadeformaOBoel~ticapodeserf&a observando-se o deslocamento do topo da compo-si@o de hastes internas, mediante o alivio do m&imo es-few aplicado naquele in&ante.5.4 Pontelra et6trica cone ou cone-atrito0 ensaio deve ser executado coma segue:

a) fazer OS ajustes necess&ios B leitura zero ouinitial;b) aplicar esforcp nece.s.s&ioZI penetra@o do con-junto de tubos extemos e ponteira, A velocidade de(20 t 5)mm/s, e registrar os componentesde for$avettical apliios B luva de atrito e/au conecontinua-mente, ou, no minimo, a cada 20cm de avanGo;

c) interrompera cravacgo quando atingida a profun-didade de interessedo ensaio;d) ap&aretiradadaponteira,enas mesmaswndiide temperatura initial, verifiir o ajuste initial. Ca-so f-1&0atisfat&io,substituira ponteirae/au sisternade msdii por outm em boascondi@ese executar

outro ensaio no local, observando-se 5.5.6.5.5 Tircnicas especial8 c precauqhes5.5.1 Redqfio de atrito ao longo do8 tubas extemosViindo reduzir o at&o ao long0dos tubos externos quan-do da suacrava@o, podeae utikar.um segmentode tuboextemo especialcorn salikAas met&as (redutor de atri-to). 0 redutor de atrito deve estar a uma distkia de, nominimo, 50 cm da basedo cone (ponteira cone) ou da ex-tremidade superior da Iuva de atriio (ponteira cone-atrito).5.5.2 Preven@o contra flex&o aclma da superfkie do terrenoUsar urn tubo guia devidamente acoplado 1 base do equi-pamentode crava@o, de didmetro interno, rigidez e com-primento adequados.5.5.3 Dervio da ponteiraQuandoobsetvadoeventualdesviodaponteiraemrelaqSioB vertical, o ensaiodeve ser paralisado,avaliando-se a va-lidadedas medims efetuadas.Recomenda-seo empregode ponteira el&rica corn inclin6metro para a execu@o deensaio a partir de 25m de profundidade.5.5.4 Desgaste da ponteiraDeve-se rejeitara ponteira, ou parte dela, sempreque suageometria ou rugosidadese encontrar fora dos requisitospropostos por esta Norma.5.5.5 Interrupq3esParalisa@o por mais de IOmin, durante a execuflo doensaio, deve ser considerada coma [email protected] Afastamento de furo de prospecqiio existenteDeve ser respeitadourn afastamentode garantia, recornen-darn&-se,no minimo,cinco vezes o di&netm da pmspec$oexistente e no minim0 2m.Nota: lndicar o afastamento e/au profundidade de furo de pros-pec@o existente para que as possiveis interferkdas se-jam consideradas na interpreta o dos resultados obtidos.5.5.7 Atrito nas hastee internasParticulas de solo, corros8ioe eventuais empenamentospodemaumentar o atrito entre hastes ntemas e tubos ex-ternos, resultandoem erros significativosnas medidasdoscomponentesde resist&&. Manter as hastes nternas etubos externos sempre limpos, lubrificados e revisados,assegurandosua boa funcionalidade.5.5.8 Travamento da8 pontelras mecPnlca8Particulas de solo entre as superficies deslizantes ou fle-x60 doscomponentes odememperraras ponteitasme&i-cas telesc6picas. nterrompero ensaio t&o ogo sto ocorra.



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6.5.9 Verificaqlo de cabos 016trico8, ponteiras el&rkas 8ponteiras mecbicarA funcionalidade da ponteira mednica ou integridade eveda@o do conjunto cabo ponteira et&ii deve ser veri-ficada antes e imediatamente ap6.s a realiza@o de cadaensaio.5.5.10 Alinhamento do8 tubas extemos

0 atinhamento dos tubos extemos deve ser verifbadoconstantemente. 0 desvio mbximo permitido pare urnsegment0 de 1m 6 1 mm.6 Rem&ados6.1 Registro de campoOS registros de campo devem ser feitos em formulariisapropriados, corn a devida clareza, contendo todos OSda-dos que caracterizem o ensaio executado e que devemconstar do relatorio final.6.2 Relatbrlo final0 relatorio final deve canter:

a) descri@o sucinta dos trabalhos realizados, incluindolocal, nome da executante e do interessado;b) descri@o sucinte da aparelhagem (tip0 da ponteira,dimensdes de tubos e hastes, equipamento decrava@o, sistema de reacao, etc.) e do prccedimento

adotado;c) apresentaeo do resultado de aferi@o do sistemade medi@o dos esforcos, corn detalhes necesskiosh interpretaH dos dados (ver 5.1,1);d) planta de loca@o detalhada dos pontosde ensaio,em escala e contend0 dados planialtim&icos;

e) gr&fkos dos valoms dos componentes de resist&&rem fun@io da ptofundidade, em escala apropriada,coma segue:- para ensaio cone, resist&cia de ponta (qJ;- para ensaio cone-atrito, resistkia de ponta eatriio lateral local (q, e fJ.

Notas: a) Quando de interewe, no relatbrb final, podem serapresenta dos tambkm OS gr&os de raz&o de atrito(Ft,) e/au rest&nda total (q em fury&o daprofundidade.

b) Junto a cada g&co dew, sempre ser registrado:- nome da empre ss executante e do Interessado ;- nlimero do en&o precedtdo pela sigla CPT;- local;- data de execug&o;- dados planiatttm&icos;- tipo da ponteira;- velocidade e forma de cravag&o;- profundidade a partir da qua1 foi utilizado o redutor

de atrito;- posiq40 do nivel dagua, quando disponivel;

- interrupqoes;- ocorr8ncias (inclusive 5.5.6).

c) No dlculo do componente de resisthncia de ponta(qJ, para solo s de baka resistkia e quando da uti-Cza@o de ponteira mec&nica, considerar o respectivepeso das hastes internas.

d) OS vatores de qc e f8 devem ser catculados consi-derando-se as dtmensdes reais da ponteira uttlizada.

IANEXO



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FechadaSepdo transversal

ANEXO - Figuras 1,2,3,4

FechadaVista lateral

Unld.: mm

EstendidaVista lateral /se+0 transversal

Figura 1 - Exemplo de uma pontelra cone, me&nice



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FechadaSeg60 transversal FechadaVista lateral

Unid. : mm

e 25

0 32.5

EstendidaVista laterai/segab transversal

Figura 2 - Exemplo de uma ponteira cone-atrito, mechlca

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27.3 c hc d 3486

1 - cone2 - base cilindrica do cone3 - an&s de veda@o e apoio4 - c&la elhtrica de carga5 - sensoreselhtricos6 - luva protetora7 - conexao elkrica corn veda@o8 - conexao para tubo externo9 - cabo elhtrico

Figura 3 - Exemplo de uma ponteira cone, elhtrica

Unld.: mm



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27,s b hcSS4.6

1 - cone2 - base cilindrica do cone3 - an&s de vedasio e apoio4 - &lula elhtrica de carga5 - sensores elhtricos6 - Iuva de atrito7 - conextio etktrica corn veda@o8 - conexao para tubo externo9 - cabo el&rico10 - vedac;&o

Figura 4 - Exemplo de uma ponteira concatrlto, el&rica

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