Desenvolvimento de correlação entre os ensaios DCP e CBR: estudo de caso: pista de testes, UFSC - Joinville

Abstract

Este trabalho objetivou o desenvolvimento de correlações entre os ensaios “California Bearing Ratio” (CBR) e “Dynamic Cone Penetrometer” (DCP), os quais são usados para avaliar a capacidade de suporte do solo, principalmente para fins de pavimentação. O material para o qual foram estabelecidas as correlações é o existente como reforço de subleito na da pista de testes do campus de Joinville da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Diversas correlações já foram previamente estabelecidas, como exemplos as de Heyn (1986), Herison (1986 e 1987), Vertamatti e Oliveira (1997) e Trichês e Cardoso (1998). O emprego destas correlações é pertinente devido ao ensaio DCP ser utilizado por vários órgãos do mundo, possuindo uma norma técnica internacional desde 2003. Suas vantagens perante o CBR são a velocidade de execução do ensaio, a aplicabilidade in situ sendo um ensaio praticamente não-destrutivo, a simplicidade e baixo custo do equipamento. Para estabelecimento da correlação foram efetuados ensaios de CBR em corpos de prova compactados em diferentes umidades e sob energias normal e intermediária. Nestes mesmos corpos de prova foram realizados ensaios DCP, estabelecendo-se um modelo matemático para correlacionar os valores de CBR aos de DN (medidos no DCP). Similar procedimento foi realizado em uma amostra coletada de forma indeformada. A validação da correlação se deu pela comparação do CBR obtido pelo ensaio na amostra indeformada e os resultados da correlação utilizando o DN obtido na amostra indeformada e no local de coleta da mesma na pista de testes. Efetuou-se 13 ensaios de DCP na extensão do trecho estudado e foi avaliada a qualidade de compactação do reforço. Com isso, fez-se, através da correlação encontrada, um perfil de CBR da pista de testes em função de sua extensão e profundidade. Pôde-se perceber, que o reforço de subleito existente apresenta significativa heterogeneidade em termos de CBR, de forma geral com valores inferiores à 5. Concluiu-se também que há uma evidente relação, mesmo que empírica, entre o ensaio CBR e DCP, e por isso, o último se torna uma boa técnica para o auxílio do ensaio CBR para avaliação do estado de compactação dos solos.

The aim of this study is to develop correlations between "California Bearing Ratio" (CBR) and "Dynamic Cone Penetrometer" (DCP) tests, which are used to evaluate the soil bearing capacity, particularly for paving purposes. The material analyzed in this study is the soil layer that acts as a reinforcing of subgrade of the test track of Federal University of Santa Catarina (UFSC) - Joinville. Several correlations have been previously established, as examples Heyn (1986), Herison (1986 and 1987), Oliveira Vertamatti (1997) and Triches and Cardoso (1998). The use of those correlations is relevant due to the fact that DCP tests are used in many countries along the world, regulated through an international technical standard since 2003. Its advantages to the CBR are the speed of execution, the applicability in situ as an almost non-destructive test, its simplicity and low cost of equipment. In order to establish the correlation, CBR tests were run in specimens compacted at different moisture contents and under normal and intermediate energies. The same specimens were also subjected to DCP tests, setting up a mathematical model to correlate the CBR values to DN (measured in DCP). A similar procedure was performed in an undisturbed sample. The validation of the established correlation was made comparing the CBR obtained by testing the undisturbed sample and the correlation results using the DN obtained in this same undisturbed sample at the same collected local in the test track. Thirteen DCP tests were made along a section in the test track for evaluation of quality of compaction of the subgrade reinforcement layer. Applying those results on the proposed correlation a profile of CBR variability of the test track was developed as a function of its length and depth. Verifying a significant heterogeneity in terms of bearing capacity in the existing subgrade reinforcement, with typically values lower than five. It was also concluded that there is a clear link, although empirical, between CBR and DCP test, and therefore, the latter becomes a good technique to help the CBR test for evaluating the state of soil compaction.