As informações obtidas por meio dos métodos de investigação geotécnica são fundamentais para a elaboração de projetos geotécnicos seguros e econômicos. Para cada um dos métodos apresentados abaixo, descreva os resultados obtidos (parâmetros).
c) Ensaio CPT/CPT-U

Passo 1

O enunciado pede para descrever quais parâmetros são obtidos no ensaio CPT (Cone Penetration Test) e no CPT-U (piezocone), que são métodos de investigação geotécnica usados para caracterizar o perfil do solo de forma contínua. Vamos listar primeiro o que é medido diretamente em cada ensaio e depois os principais parâmetros geotécnicos que se podem derivar dessas medidas.

Passo 2

No ensaio CPT (sem medição de pressão de poro) registram-se em profundidade contínua:
  • O esforço de ponta, ou resistência à penetração do cone, denotado por q_c.
  • A resistência ao atrito lateral na manga, denotada por f_s.
  • A razão de atrito, definida por
R_f = \frac{f_s}{q_c} \times 100\%.
Essas grandezas permitem traçar perfis de resistência do solo e ter indicação de estratificação e comportamento (areia versus argila).

Passo 3

No ensaio CPT-U adiciona-se um elemento filtrante no cone para medir a pressão de poro durante a penetração. Além de q_c, f_s e R_f, registra-se:
  • A pressão neutra de poro, u, imediatamente atrás da ponta.
  • Opcionalmente, podem-se obter pressões antes u_1 e depois u_2 de um adensamento rápido do filtro, permitindo avaliar tempos de dissipação e permeabilidade.

Passo 4

A partir de q_c, f_s, u e R_f derivam-se, por correlações empíricas e teorias de solo, diversos parâmetros geotécnicos:
  • Perfil estratigráfico e Índice de Tipo de Solo I_c, via normalização de q_c e f_s.
  • Estado de densidade relativa D_r em areias e ângulo de atrito efetivo \varphi'.
  • Peso específico do solo \gamma, via correlações com q_c.
  • Resistência ao cisalhamento não drenada s_u em argilas, por correlações com q_c e u.
  • Coeficiente de adensamento K_0 via razão u/(q_c - \sigma_{v0}).
  • Overconsolidation ratio (OCR) e pressão de pré-consolidação \sigma'_p, usando índices de poro e resistência.
  • Módulos de deformação (módulo de cisalhamento G e módulo de Young E), via correlações com q_c.
  • Permeabilidade k, a partir dos ensaios de dissipação de poro no CPT-U.
  • Correlação com ensaio SPT N quando necessária, para compatibilizar projetos.

Resposta

No ensaio CPT/CPT-U obtém-se diretamente:
  • q_c (resistência de ponta)
  • f_s (resistência de manga)
  • R_f (razão de atrito)
  • u (pressão neutra de poro), mais campos de pré e pós-dissipação u_1, u_2 no CPT-U
Por correlação e interpretação derivam-se:
  • Perfil estratigráfico contínuo e Índice de Tipo de Solo I_c
  • Densidade relativa D_r e ângulo de atrito efetivo \varphi'
  • Peso específico \gamma
  • Resistência não drenada s_u
  • Coeficiente de esforço horizontal K_0
  • OCR e pressão de pré-consolidação \sigma'_p
  • Módulos de deformação G, E
  • Permeabilidade k (no CPT-U)
  • Correlação com valor N do SPT (se desejado)

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