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Ensaios de Campo · Serviço

SCPTu — o piezocone que também mede a rigidez do solo

Todos os canais do CPTu somados à medição sísmica da velocidade de ondas de cisalhamento (Vs). Em uma única vertical de cravação, o perfil completo de resistência, poropressão e módulo G₀ — a base das análises de deformabilidade e dinâmica.

NBR 12069 · ASTM D7400CPTu completo incluídoVs · G₀ a cada 1–2 m

O ensaio

Princípio e aplicação

O SCPTu (Seismic Cone Penetration Test) acrescenta ao piezocone um módulo sísmico com dois geofones separados de 1 m (arranjo duplo). Durante pausas na cravação, uma fonte na superfície — uma marreta golpeando lateralmente um tarugo de madeira apoiado em uma chapa de aço cravada cerca de 20 cm no terreno, com afastamento horizontal da vertical de cravação — gera ondas de cisalhamento que percorrem os caminhos L1 e L2 até os dois sensores. Da diferença entre os tempos de chegada (Δt) e entre os percursos, obtém-se a velocidade real da onda no trecho: V_s = (L2 − L1)/Δt.

De V_s deriva diretamente o módulo de cisalhamento a pequenas deformações, G₀ = ρ·V_s² — o parâmetro de rigidez mais bem definido da geotecnia, medido no solo intacto, sem amolgamento. Combinado aos canais do CPTu (q_c, f_s, u₂), o SCPTu entrega em uma única vertical o retrato mais completo que um ensaio de campo pode dar do terreno.

Aplicações típicas: previsão refinada de recalques, fundações de máquinas e equipamentos sensíveis a vibração, análises dinâmicas e sísmicas, interação solo-estrutura, barragens e liquefação de areias.

Animação · interativa

O ensaio em movimento

Acompanhe a sequência do SCPTu: cravação com registro contínuo do CPTu, pausa, golpe da marreta na fonte em superfície e a mesma onda S chegando aos dois geofones do cone — o Δt entre as chegadas fornece a V_s real do trecho, montando o perfil degrau a degrau.

SCPTu · Piezocone sísmico · downhole INTERATIVA · CPTu + Vs · G₀ = ρ·Vs²

Perfil geotécnico ilustrativo. Arranjo duplo (dual array): a mesma onda é registrada pelos dois geofones e a Vs sai do intervalo verdadeiro Δt — ASTM D7400. Na prática o golpe é repetido (e invertido de polaridade) em cada cota.

Execução

Execução e medições

A cravação segue o procedimento padrão do CPTu — 20 mm/s, leituras a cada 1–2 cm. A cada 1–2 m, a penetração é pausada para o ensaio sísmico: a marreta golpeia lateralmente o tarugo apoiado na chapa de aço e o sinal captado pelos dois geofones é registrado digitalmente. Golpes em sentidos opostos invertem a polaridade da onda S, facilitando a identificação precisa da chegada.

Como a mesma onda é registrada pelos dois sensores, a diferença de tempo entre as chegadas (Δt) fornece diretamente a V_s do trecho entre os geofones — método do intervalo verdadeiro (true interval), que elimina a dependência da repetibilidade do golpe e do gatilho. Com a massa específica estimada do material, calcula-se o perfil de G₀ ao longo de toda a profundidade investigada.

Controles do ensaio: cone, transdutores e cadeia sísmica calibrados com certificados rastreáveis; verificação do acoplamento da fonte; repetição de golpes por cota; registro revisado por engenheiro geotécnico antes da entrega, dentro do SGQ da Testesolo.

Norma, parâmetros e entregável

Conforme a NBR 12069 / ASTM D7400

NBR 12069 (CPTu)

ASTM D7400 (sísmico)

ISO 22476-1

Velocidade da onda S

Velocidade de propagação da onda de cisalhamento por trecho, medida pelo método downhole com fonte na superfície e geofones no cone.

Módulo de cisalhamento

Rigidez a pequenas deformações, G₀ = ρ·V_s² — referência para módulos operacionais em análises de recalque e modelos numéricos.

Canais do CPTu

Resistência de ponta, atrito lateral e poropressão registrados normalmente durante a cravação — o SCPTu contém um CPTu completo.

Liquefação

O par (q_c, V_s) alimenta as metodologias consagradas de avaliação do potencial de liquefação de areias saturadas.

Entregável

Perfis contínuos do CPTu + perfil de V_s e G₀ por profundidade, registros sísmicos, classificação estratigráfica interpretada e relatório com leitura de engenharia. Leituras brutas sob demanda.

Diferenciais Testesolo

Dois ensaios em uma única vertical

Perfil completo em uma vertical

Resistência, poropressão e rigidez na mesma vertical — correlações internas consistentes, sem incerteza de variabilidade lateral.

G₀ medido, não estimado

Módulo obtido de medição física direta no solo intacto, em vez de correlações empíricas com N_SPT.

Integração com laboratório

G₀ de campo ancorando as curvas de degradação de rigidez obtidas em ensaios triaxiais e de adensamento.

Equipe que projeta

Quem executa e interpreta também atua em projetos geotécnicos — entregamos o parâmetro que o projetista precisa.

Dúvidas frequentes

Perguntas frequentes sobre o SCPTu

Qual a diferença entre CPTu e SCPTu?

O SCPTu é um CPTu com módulo sísmico: além de q_c, f_s e u₂, mede a velocidade das ondas de cisalhamento (V_s) em pausas da cravação. Todo SCPTu entrega também o CPTu completo da vertical ensaiada.

Para que serve o módulo G₀?

G₀ é a rigidez do solo a pequenas deformações — o ponto de partida das curvas de degradação usadas em previsões de recalque refinadas, análises dinâmicas, fundações de máquinas e modelos numéricos de interação solo-estrutura.

O SCPTu avalia risco de liquefação?

Sim. As metodologias consagradas usam tanto q_c quanto V_s para estimar o potencial de liquefação de areias saturadas — e o SCPTu fornece os dois na mesma vertical, o que torna a avaliação mais robusta.

Como a Vs é medida no arranjo duplo (true interval)?

O cone leva dois geofones separados de 1 m. A mesma onda gerada na superfície chega primeiro ao sensor superior e depois ao inferior; a diferença de tempo (Δt) e a diferença de percurso (L2 − L1) fornecem a V_s real do trecho — sem depender da repetibilidade do golpe, como ocorre no método pseudo-intervalo de sensor único.

Quando especificar SCPTu em vez de CPTu?

Quando o projeto envolve deformabilidade ou dinâmica: recalques em estruturas sensíveis, fundações de equipamentos vibratórios, análises sísmicas, barragens e estudos de liquefação. Se o problema é só estratigrafia e resistência, o CPTu atende.

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Normas e referências técnicas

ASTM D7400 — Downhole Seismic Testing ISO 22476-1 — CPT/CPTu