The Importance Of A Reliable SPT Test On Costs Of Deep Foundations

Jean Felix Cabette; Jean Felix Cabette

doi:10.47094/COBRAMSEG2024/355

The Importance Of A Reliable SPT Test On Costs Of Deep Foundations

A análise de equações de ondas em estacas pode ser feita para selecionar uma massa de martelo para instalar as fundações profundas no comprimento do projeto. O GRLWEAP é um software comumente usado para essa finalidade. Neste local do projeto, localizado em São Bernardo do Campo, SP, Brasil, estacas de concreto pré-moldado de 17 cm quadrados foram cravadas por um martelo de queda livre de 2,8 toneladas com uma altura de queda de 30 cm para uma carga de trabalho de 25 toneladas. Além disso, os testes SPT mostraram solo argiloso com baixos valores de Nspt de 1 golpe/30 cm nos primeiros 3 m de profundidade, seguido por uma camada do mesmo material com valores de Nspt entre 4 golpes/30 cm e 26 golpes/30 cm até 5 m de profundidade. Então, os testes SPT indicaram mais de 50 golpes/30 cm entre 6 m e 7 m de profundidade para o solo argiloso. A análise GRLWEAP indicou que estacas de concreto pré-moldado de 17 cm quadrados seriam embutidas a 6 m de profundidade com uma contagem de golpes maior que 860 golpes/m para uma altura de queda de 30 cm. No entanto, durante a cravação das estacas, o solo demonstrou baixa resistência a 6 m de profundidade para a maioria das estacas, e as estacas foram cravadas entre 5,9 m e 12,1 m de profundidade, e a penetração média das estacas foi de 9,3 m. Uma vez que a penetração média das estacas foi 3 m maior (70% maior) do que os comprimentos previstos pelo GRLWEAP, foi solicitado um novo teste SPT para confirmar o perfil do solo. No entanto, não foi possível devido às restrições de cronograma. Em seguida, cinco testes de carga dinâmica foram realizados nas estacas com comprimentos de estacas entre 8,8 m e 12,1 m, e os resultados confirmaram uma baixa resistência do solo a 6 m de profundidade. As cargas mobilizadas estavam entre 67,3 e 87,0 toneladas. Além disso, o PDA indicou bons resultados para as estacas que atingiram profundidades maiores do que as previstas pelo GRLWEAP, embora o SPT tenha sugerido um comprimento de estaca menor. Este estudo de caso mostra a importância de um teste SPT confiável. Devido a erros no teste SPT e restrições de cronograma, o orçamento do contratante foi severamente afetado. O PDA foi fundamental para a garantia de qualidade das fundações profundas, e a conclusão é que se as estacas fossem embutidas a 6 m de profundidade de acordo com os testes SPT, então uma baixa capacidade de estaca seria alcançada uma vez que a contagem de golpes prevista de 860 golpes/m não fosse observada nessa profundidade. Além disso, todas as estacas seriam reesticadas para atingir a carga de trabalho com o mínimo fator de segurança.

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The Importance Of A Reliable SPT Test On Costs Of Deep Foundations

Doi: 10.47094/COBRAMSEG2024/355

PALAVRAS CHAVE: Teste SPT, Custos, GRLWEAP, Teste de Carga Dinâmica, Estacas de Concreto Pré-moldado.

KEYWORDS: SPT Test, Costs, GRLWEAP, Dynamic Load Test, Precast Concrete Piles.

ABSTRACT:
Wave-equation analysis on piles may be done to select a hammer mass to install the deep foundations at the design length. GRLWEAP is a software commonly used for this purpose. In this project site, located in São Bernardo do Campo, SP, Brazil, 17cm-square precast concrete piles were driven by a 2.8- ton free fall hammer with a drop height of 30 cm for a workload of 25 tons. Moreover, the SPT tests showed clayey soil with low Nspt values of 1 blow/30 cm in the first 3m depth, followed by a layer of the same material with Nspt values between 4 blows/30 cm and 26 blows/30 cm up to 5m depth. Then, the SPT tests indicated higher than 50 blows/30cm between 6m and 7m depth for the clayey soil. The GRLWEAP analysis indicated that 17cm-square precast concrete piles would be embedded at 6m depth with a blow count higher than 860 blows/m for a drop height of 30 cm. However, during the pile driving, the soil demonstrated low strength at 6m depth for most of the piles, and the piles were driven between 5.9 m and 12.1 m depth, and the average pile penetration was 9.3 m. Once the average pile penetration was 3 m longer (70% longer) than the predicted lengths by the GRLWEAP, it was requested a new SPT test to confirm the soil profile. However, it was not possible due to the timeline restrictions. Then, five Dynamic Load Tests were performed on the piles with pile lengths between 8.8m and 12.1m, and the results confirmed a low-soil resistance at 6m depth. The mobilized loads were between 67.3 and 87.0 tons. In addition, the PDA indicated good results for the piles that reached longer depths than the ones predicted by the GRLWEAP, although the SPT suggested a lower pile length. This case study shows the importance of a reliable SPT test. Due to errors in the SPT test and timeline restrictions, the contractor’s budget was severely affected. The PDA was fundamental for the quality assurance of the deep foundations, and the conclusion is that if the piles were embedded at 6 m depth according to the SPT tests, then a low pile capacity would be reached once the predicted blow count of 860 blows/m was not observed at this depth. Moreover, all the piles would be restriked to reach the workload with the minimal factor of safety.

Autores

Daniel Kina Murakami
Jean Felix Cabette

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