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Ensaios de Campo · CPTu

Ensaio de Dissipação — do ch de campo ao cv de projeto

Interrompida a cravação do piezocone em solo mole, mede-se o decaimento da poropressão ao longo do tempo. Dele sai o coeficiente de adensamento horizontal (ch) — e, pela anisotropia do depósito, o cv que governa o prazo de recalque em obras de melhoramento de solos moles.
NBR 12069 · ISO 22476-1t50 → chch → cv (kv/kh)
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O ensaio

Princípio: a poropressão que conta o tempo

Durante a cravação contínua do CPTu, a ponteira gera excesso de poropressão no solo ao redor. Ao interromper a cravação numa cota de interesse — tipicamente uma camada de argila mole —, esse excesso não se mantém: a água começa a fluir e a poropressão decai no tempo até a condição hidrostática de equilíbrio (u0).

Registrando u2 a cada instante, constrói-se a curva de dissipação — poropressão versus tempo em escala logarítmica. O tempo para dissipar 50% do excesso, o t50, é a chave do ensaio: com ele e a geometria do cone calcula-se o coeficiente de adensamento horizontal ch pela solução de Teh & Houlsby — ch = T50 · r² · √Ir / t50.

Por medir o fluxo predominantemente horizontal (radial ao cone), o ensaio entrega o ch — mais representativo que o cv de laboratório para o desempenho de drenos verticais, mas que precisa ser convertido para o cv quando o projeto trata do adensamento vertical do maciço.

Animação · interativa

A poropressão que decai — do t50 ao ch

Acompanhe a cravação parar na argila mole, o excesso de poropressão dissipar rumo à hidrostática, o t50 marcado na curva e a conversão do ch em cv.

Ensaio de Dissipação · NBR 12069INTERATIVA · t50 → ch → cv
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Curva e valores ilustrativos; c_h e c_v reais saem do registro de campo e da calibração com o oedômetro.

Do campo ao projeto

Do ch de campo ao cv de projeto

O ensaio mede o adensamento horizontal (ch), porque o fluxo em torno do cone é radial. Já o recalque de um aterro sobre solo mole, sem drenos, é governado pelo adensamento vertical (cv). A ponte entre os dois é a anisotropia de permeabilidade do depósito: cv = ch · (kv / kh).

Em argilas moles laminadas, kh costuma superar kv — a razão kh/kv típica vai de 1,5 a 5. Adotamos a razão conforme a estrutura do depósito e, sempre que possível, calibramos o cv resultante contra o ensaio de adensamento oedométrico de amostras Shelby da mesma cota — fechando o laço campo–laboratório.

Esse cv confiável é o que alimenta o dimensionamento de precarga, drenos verticais (PVDs) e prazos de recalque em obras de melhoramento de solos moles: define quanto tempo a obra precisa esperar e qual a sobrecarga necessária para acelerar o adensamento.

Programa integrado

Ilhas de investigação

O ensaio de dissipação rende mais quando não vem sozinho. Trabalhamos com ilhas de investigação: um mesmo ponto onde se concentra um conjunto de ensaios complementares, que se calibram mutuamente e descrevem a camada mole por completo.

Numa ilha típica executamos, na mesma vertical:

  • SPT — perfil de resistência, amostras e nível d’água: a espinha dorsal da estratigrafia.
  • CPTu — perfil contínuo de ponta, atrito e poropressão para identificar as camadas moles e escolher as cotas de dissipação.
  • Ensaio de dissipação — ch nas cotas de argila mole apontadas pelo CPTu.
  • Vane Test — resistência não drenada (Su) e sensibilidade medidas in situ.
  • Amostra Shelby — coleta indeformada para adensamento (cv, Cc, σ′vm) e triaxial (c′, φ′, Su) em laboratório.

Cruzando campo e laboratório no mesmo ponto, o ch da dissipação, o cv do oedômetro e o Su do vane e do triaxial validam-se entre si — e o parâmetro que vai para o projeto deixa de ser um número isolado.

Norma, parâmetros e entregável

Conforme a NBR 12069 / ISO 22476-1

NBR 12069
ISO 22476-1
ASTM D5778

Poropressão inicial

Valor de u2 no instante em que a cravação é interrompida — o excesso máximo de poropressão a dissipar.

Poropressão hidrostática

Condição de equilíbrio para a qual a curva tende; define o fim da dissipação e o nível d’água de referência.

Tempo de 50% de dissipação

Tempo para dissipar metade do excesso de poropressão — a leitura direta que alimenta o cálculo do ch.

Adensamento horizontal

ch = T50 · r² · √Ir / t50 (Teh & Houlsby), com r o raio do cone e Ir o índice de rigidez do solo.

Adensamento vertical

Obtido por cv = ch · (kv/kh) e calibrado contra o adensamento oedométrico da amostra Shelby da mesma cota.

Entregável

Curvas u2 × log t por cota, t50, ch e cv adotados, razão de anisotropia justificada e leitura de engenharia integrada às sondagens e ao laboratório.
Diferenciais Testesolo

Dissipação com leitura de engenharia

Cota escolhida com critério

A dissipação é feita nas cotas de argila mole que o CPTu identifica — não em profundidades arbitrárias. Cada ch corresponde a uma camada real de projeto.

Laço campo–laboratório

O cv derivado é calibrado contra o adensamento oedométrico da amostra Shelby da mesma vertical — números que se confirmam, não que se contradizem.

Foco em solos moles

Parâmetros prontos para precarga, drenos verticais e previsão de recalque — o que a obra de melhoramento de solo mole realmente precisa dimensionar.

Ilhas de investigação

SPT, CPTu, dissipação, vane e Shelby no mesmo ponto: uma descrição completa e coerente da camada mole, num só programa.
Dúvidas frequentes

Perguntas de quem contrata

Porque o ch de campo reflete a estrutura real do depósito (lentes e laminações), enquanto o cv só de laboratório costuma subestimar a drenagem. Medimos o ch in situ e convertemos para cv pela anisotropia, calibrando com o oedômetro — o melhor dos dois mundos.
Não é obrigatório, mas é altamente recomendável: a amostra indeformada permite o adensamento oedométrico e o triaxial que calibram o cv e a resistência. É exatamente a lógica das ilhas de investigação.
Não — eles se complementam. A dissipação dá ch in situ e rápido, em várias cotas; o oedômetro dá cv, Cc, Cr e a tensão de pré-adensamento. Juntos definem magnitude e prazo do recalque com segurança.
Em melhoramento de solos moles: aterros sobre argila mole, precarga com ou sem drenos verticais (PVDs), aterros portuários e industriais em planícies. É onde o prazo de recalque — governado por cv/ch — decide o cronograma da obra.
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ABNT NBR 12069 — CPTuISO 22476-1ASTM D5778