Determination of soil properties from standard penetration test complemented by torque measurement (SPT-T)

Abstract

The major problem on geotechnical work is to ensure that no settlements occur during the life cycle of the construction. This involves proper design of foundations and their bearing capacity. The Brazilian standard for design and execution of foundations, ABNT (2010) NBR 6122 imposes the utilization of field tests when designing building foundations. The Standard Penetration Test, SPT, ABNT (2001) NBR 6484, is still the most common in-situ test for those purposes. Ranzini (1988) suggested supplementing the conventional SPT with the measurement of the torque (SPT-T) required to turn the split spoon after driving, in order to provide a 'static' component to a 'dynamic'. The adhesion between the soil and the sampler, obtained by the torque measurement, could be used to calculate the lateral skin friction of piles. This paper describes the SPT-T procedure including both a supplementary equipment and practical aspects. Also it presents an accurate torque measurement, a prediction method to calculate the bearing capacity of piles used in building foundations using the SPT-T test and a comparison between the estimated bearing capacities of building foundations with instrumented load tests in order to validate the method.

O maior problema relativo à construção de obras geotécnicas é a garantia da não ocorrência de recalques excessivos na vida útil da construção, que envolve o projeto de fundações, o qual depende do conhecimento das propriedades do subsolo . A norma brasileira de projeto e execução de fundações, ABNT (2010) NBR 6122 estabelece que qualquer obra deva ter investigação geotécnica preliminar, no mínimo SPT. Esse é o ensaio mais frequentemente utilizado para caracterização do solo para fins de projeto de fundações e trabalhos geotécnicos. Procurando obter mais informações durante o ensaio, Ranzini (1988) sugeriu adicionar ao ensaio SPT convencional a medida do torque (SPT-T) necessária para rotacionar o amostrador logo após sua cravação. A adesão entre o solo e o amostrador, obtida através do torque, pode ser relacionada com a resistência lateral de estacas. Esse artigo visa descrever o procedimento da medida do torque e apresentar uma nova proposta para prever a capacidade de carga de estacas. As estimativas calculadas foram comparadas aos resultados de provas-de-carga instrumentadas, validando o método.