Ensaios SPT e CPTu: comparações paramétricas: o caso prático do porto da Beira

Abstract

O conhecimento do comportamento do solo é uma das tarefas mais complexas na Engenharia Geotécnica. Esta complexidade deve-se ao facto de o solo ser naturalmente um material heterogéneo e não uniforme na sua constituição. O objetivo principal deste trabalho é compreender a relação entre parâmetros geotécnicos análogos de ferramentas mais comumente usadas na investigação geotécnica, (CPTu e SPT), através de uma análise comparativa. A metodologia de trabalho consistiu na comparação dos parâmetros do solo através de 8 ensaios CPTu e 7 ensaios SPT para profundidades máximas de 32,5 m em um deposito aluvionar localizado no porto da Beira (Moçambique). Utilizando regressão linear, foram desenvolvidas correlações entre parâmetros do solo dos 8 pares de ensaios (CPTu/SPT). Inicialmente faz-se uma abordagem sobre as principais correlações existentes na literatura para obtenção de parâmetros geotécnicos baseados em investigações de campo com o ensaios CPTu e SPT. Neste contexto foram comparados os parâmetros de ensaio N⁶ᴼ/(N₁)⁶ᴼ, resistência de ponta corrigida (qᵗ) e os parâmetros geotécnicos, nomeadamente o ângulo de resistência ao corte (φ´) a coesão não drenada (cu), o módulo de deformabilidade confinado (M) e o índice do comportamento do material (Ic). Foram desenvolvidas comparações elementares e globais para cada parâmetro entre os dois ensaios e estabelecidas relações existentes. A razão de proporcionalidade revela uma consistência para os parâmetros analisados, e os coeficientes de determinação variam de razoável a bom. Apesar dos resultados de alguns parâmetros apresentarem alguma dispersão os valores convergem com àquelas reportadas na bibliografia internacional para este tipo de estudo. Em termos globais a comparação entre os parâmetros dos ensaios indica uma boa convergência e aproximação, permitindo converter os parâmetros do ensaio SPT em seus análogos do CPTu com alguma segurança.

Knowledge of soil behavior is one of the most complex tasks in Geotechnical Engineering. This complexity is due to the fact that soil is naturally a heterogeneous material and not uniform in its constitution. The main objective of this work is to understand the relationship between analogous geotechnical parameters of more commonly used tools in geotechnical investigation, (CPTu and SPT), through a comparative analysis. The methodology consisted in the comparison of soil parameters through 8 CPTu tests and 7 SPT tests for maximum depths of 32.5 m in an alluvial deposit located in the port of Beira (Mozambique). Using linear regression, correlations were developed between soil parameters of the 8 pairs of tests (CPTu/SPT). Initially, an approach is made to the main correlations existing in the literature for obtaining geotechnical parameters based on field investigations with CPTu and SPT tests are discussed. In this context, the test parameters N⁶ᴼ/(N₁)⁶ᴼ, corrected ultimate strength (qᵗ) and the geotechnical parameters, namely the shear strength angle (φ´), the undrained cohesion (cu), the confined modulus of deformability (M) and the material behaviour index (Ic), were compared. Elementary and global comparisons were developed for each parameter between the two tests and existing relationships were established. The proportionality ratio reveals a consistency for the analysed parameters, and the determination coefficients vary from reasonable to good. Although the results of some parameters present some dispersion, the values converge with those reported in the international literature for this type of study. In global terms, the comparison between the parameters of the tests indicates a good convergence and approximation, allowing converting the parameters of the SPT test into their CPTu analogues with some confidence.