O ensaio SPT (Standard Penetration Test) é um dos ensaios geotécnicos mais utilizados no Brasil e em grande parte do mundo, para determinar o índice NSPT. Esse índice é usado para estimar, através de correlações empíricas, parâmetros do solo, capacidade de suporte, recalque de fundações, etc. Pelo fato destas correlações não terem nenhum fundamento científico, pesquisadores têm procurado desenvolver métodos racionais de análise, baseados em energia. Com esses métodos pode-se determinar a eficiência do ensaio SPT, que é uma importante característica utilizada nas análises dos resultados do ensaio. As quantidades de energia envolvidas no ensaio SPT são determinadas através do método EFV. Para tanto, é necessária a utilização de hastes instrumentadas com acelerômetros e células de carga durante a realização dos ensaios. Com os sinais de força e aceleração foram determinadas as quantidades de energia, força de reação dinâmica experimental do solo, forças de reação teórica estática e dinâmica e tensões atuantes no amostrador. Neste trabalho, como os sinais de força e aceleração foram registrados em uma seção instrumentada logo acima do amostrador, a eficiência do sistema pode ser determinada de acordo com a definição proposta por Aoki e Cintra (2000), e incluindo a correção sugerida por Odebrecht (2003). Nesta pesquisa foi desenvolvido um sistema de extrator de amostras, constituído de uma base, um cilindro hidráulico e uma célula de carga, para quantificar experimentalmente a força de atrito interno para posteriormente determinar as demais tensões que atuam no amostrador e o parâmetro a de Aoki, o qual é a razão entre o atrito interno e o atrito externo entre o solo e o amostrador. / The Standard Penetration Test (SPT) is one of the in-situ geotechnical tests most used in Brazil, as well as in many parts of the world. Through empirical correlations, the NSPT index is used to estimate parameters of the soil, carrying capacity, discharge of foundations, etc. Because these correlations have no scientific basis, researchers have developed rational methods of analysis, based on energy concepts. Using these concepts, the efficiency of the SPT, which is essential in the analysis of the test results, can be assessed. The amounts of energy involved in the SPT test are evaluated by the EFV method. Therefore, it is necessary instrumented rods with accelerometers and load cells for performing the tests. With force and acceleration records, amounts of energy, experimental dynamic reaction force of the soil, theoretical static and dynamic reaction forces and stresses acting on the sampler were assessed. In this work, as the force and acceleration signals were recorded at an instrumented section just above the sampler, the system efficiency could be determined according to the definition proposed by Cintra and Aoki (2000), including the energy corrections suggested by Odebrecht (2003). In this study, a sample extractor system consisting of a base, a hydraulic cylinder and a load cell was designed. The objective of this equipment is to experimentally quantify the internal friction force, allowing evaluating the stresses acting on the sampler. Also, the Aoki\'s a parameter, which is the ratio of internal friction and external friction between the ground and the sampler, could be calculated.

O ensaio de simples reconhecimento com o SPT é um dos mais utilizados para investigação do subsolo nos EUA e no Brasil. Os dados obtidos com este ensaio dinâmico, tais como o índice de resistência à penetração NSPT, classificação do solo e nível freático são usados por diferentes métodos para estimativa de capacidade de carga de fundações rasas e profundas. Para um mesmo solo, o índice NSPT pode ser diferente se diferentes equipamentos forem usados devido ao fato de que diferentes equipamentos de SPT mostram diferentes níveis de eficiência. Em vista disso, uma alternativa para estimar a eficiência do ensaio SPT é utilizando-se o ensaio de prova de carga estática sobre o amostrador. Este ensaio foi implementado para poder avaliar a eficiência do ensaio SPT. Para este fim, foram executados 13 ensaios dinâmicos e 13 ensaios estáticos no campus experimental do Laboratório de Engenharia Civil da UNESP (Bauru). Para estimar a eficiência do ensaio SPT através do ensaio dinâmico, um sistema de aquisição analógico-digital foi utilizado para obter registros de aceleração e força na seção localizada junto ao amostrador SPT. O ensaio dinâmico foi modificado para utilizar várias energias potenciais nominais do martelo e sistemas de elevação. A determinação da eficiência do ensaio através da execução da prova de carga estática foi obtida com base no princípio de Hamilton. Adicionalmente, realizando-se a comparação entre o comportamento de carregamento dinâmico e estático, pode-se obter a resistência estática do sistema amostrador-solo. Esta resistência é calculada utilizando a base de dados obtidas no campo e a aplicação de vários métodos de estimativa como: Aoki et al.(2007), De Souza (2009) e Odebrecht (2003). Os resultados da estimativa da eficiência através do ensaio de prova de carga estática sobre o amostrador mostraram-se consistentes em relação aos valores obtidos com o ensaio dinâmico. Concluiu-se que a execução do ensaio de prova de carga estática sobre, o amostrador é uma alternativa simples e econômica para obter a eficiência do SPT. / The Standard Penetration Test, SPT, is one of the most used one for subsoil information in the USA and Brazil. The data obtained in this dynamic test, such as the penetration resistance index, NSPT, the soil classification and phreatic level are used by different methods to estimate the shallow and deep foundations load capacity. For the same soil, the index NSPT can be different if different equipments are used, because different SPT equipments show different efficiency levels. Having this in mind, an alternative to estimate the essay efficiency of the SPT test is using the static load test (SLT) to the sampler. This test was implemented in order to evaluate the efficiency of SPT. To do so, 13 dynamic tests and 13 static tests were performed in the experimental campus of the State University of São Paulo at Bauru (Unesp- Bauru-Brazil). To estimate the efficiency of the SPT test through the dynamic test, a data acquisition system was used to register accelerations and forces at the located section close to the sampler SPT. The dynamic test was modified so that it would be possible to use many nominal potential energy of the hammer and elevation systems. The estimation of the efficiency made through the SLT tests was based on Hamilton\'s principle. Furthermore, by comparing the dynamic and static behavior, we can get the soil-sampler interface static resistance. This resistance is calculated by using the field data through various estimation methods such as Aoki\'s (2007), De Souza\'s (2009) and Odebrecht\'s (2003). The estimates of the efficiency obtained through SLT test were found to be consistent with those obtained through the SPT modified tests. We conclude that SLT is a simple and non-expensive alternative to obtain the efficiency of SPT equipment.

O ensaio SPT (Standard Penetration Test) é um dos ensaios geotécnicos mais utilizados no Brasil e em grande parte do mundo, para determinar o índice NSPT. Esse índice é usado para estimar, através de correlações empíricas, parâmetros do solo, capacidade de suporte, recalque de fundações, etc. Pelo fato destas correlações não terem nenhum fundamento científico, pesquisadores têm procurado desenvolver métodos racionais de análise, baseados em energia. Com esses métodos pode-se determinar a eficiência do ensaio SPT, que é uma importante característica utilizada nas análises dos resultados do ensaio. As quantidades de energia envolvidas no ensaio SPT são determinadas através do método EFV. Para tanto, é necessária a utilização de hastes instrumentadas com acelerômetros e células de carga durante a realização dos ensaios. Com os sinais de força e aceleração foram determinadas as quantidades de energia, força de reação dinâmica experimental do solo, forças de reação teórica estática e dinâmica e tensões atuantes no amostrador. Neste trabalho, como os sinais de força e aceleração foram registrados em uma seção instrumentada logo acima do amostrador, a eficiência do sistema pode ser determinada de acordo com a definição proposta por Aoki e Cintra (2000), e incluindo a correção sugerida por Odebrecht (2003). Nesta pesquisa foi desenvolvido um sistema de extrator de amostras, constituído de uma base, um cilindro hidráulico e uma célula de carga, para quantificar experimentalmente a força de atrito interno para posteriormente determinar as demais tensões que atuam no amostrador e o parâmetro a de Aoki, o qual é a razão entre o atrito interno e o atrito externo entre o solo e o amostrador. / The Standard Penetration Test (SPT) is one of the in-situ geotechnical tests most used in Brazil, as well as in many parts of the world. Through empirical correlations, the NSPT index is used to estimate parameters of the soil, carrying capacity, discharge of foundations, etc. Because these correlations have no scientific basis, researchers have developed rational methods of analysis, based on energy concepts. Using these concepts, the efficiency of the SPT, which is essential in the analysis of the test results, can be assessed. The amounts of energy involved in the SPT test are evaluated by the EFV method. Therefore, it is necessary instrumented rods with accelerometers and load cells for performing the tests. With force and acceleration records, amounts of energy, experimental dynamic reaction force of the soil, theoretical static and dynamic reaction forces and stresses acting on the sampler were assessed. In this work, as the force and acceleration signals were recorded at an instrumented section just above the sampler, the system efficiency could be determined according to the definition proposed by Cintra and Aoki (2000), including the energy corrections suggested by Odebrecht (2003). In this study, a sample extractor system consisting of a base, a hydraulic cylinder and a load cell was designed. The objective of this equipment is to experimentally quantify the internal friction force, allowing evaluating the stresses acting on the sampler. Also, the Aoki\'s a parameter, which is the ratio of internal friction and external friction between the ground and the sampler, could be calculated.

[pt] O objetivo principal deste trabalho é estimar a distribuição espacial das características geotécnicas do subsolo da usina nuclear de Angra 2 através de métodos geoestatísticos, considerando-se a variação espacial do número de golpes N, do ensaio SPT, no maciço de solo. Da recuperação dos resultados de sondagens anteriormente executadas no local, em uma área de 400 x 400 m2, que hoje contém as principais instalações da usina, construíram-se modelos variográficos para vários níveis de profundidade, bem como para as 3 camadas de solo existentes até a profundidade de 15m. Estes modelos foram então utilizados nos processos de estimativas de N(SPT) por krigagem ordinária e indicativa. Adicionalmente, o método da cokrigagem foi também empregado para estimar as cotas do lençol freático e do substrato rochoso em função das cotas do relevo topográfico. A comparação entre os resultados observados em campo e os previstos pelo método de krigagem ordinária, gerados a partir de malhas com diferentes números de furos de sondagem, foram bastante satisfatórios. Finalmente, foram obtidos mapas estimando a variação espacial das variáveis analisadas neste trabalho (número de golpes N(SPT), cotas do impenetrável, lençol freático e relevo topográfico). / [en] The main objective of this work is to use geostatistical methods to estimate the spatial variability of the soil index N, from the Standart Penetration Test, at the site where the nuclear power plant of Angra 2 is being built. Several variographic models could be obtained at different depth levels, varying from 1 to 15m, using the SPT values from 111 bore holes distributed in a 400x400 m 2 area. A cokriging method was also employed in order to infer the groundwater level from correlation involving the topographic data set. Comparisons made with the actual SPT values and estimates obtained from different sample meshes, show that geostatistical methods can be an invaluable tool for geotechnical problems where the variables show some spatial continuity. / [es] El objetivo principal de este trabajo es estimar la distribuición espacial de las características geotécnicas del subsuelo de la planta nuclear de Angra 2 a través de métodos geoestadísticos, considerando la variación espacial del número de golpes N, del ensayo SPT, en el macizo de suelo. De la recuperación de los resultados de sondajes anteriormente ejecutadas en el local, cubriendo un área de 400 x 400 m2 (que hoy contiene las principales instalaciones de la planta) se construyeron modelos variográficos para varios niveles de profundidad, así como para las 3 capas de suelo existentes hasta una profundidad de 15m. Estos modelos fueron utilizados en los procesos de estimativas de N(SPT) por krigagem ordinaria e indicativa. Adicionalmente, el método de la cokrigagem fue utilizado para estimar las cotas del manto freático y del substrato rocoso en función de las cotas del relevo topográfico. La comparación entre los resultados observados en campo y los previstos pelo método de krigagem ordinaria, generados a partir de mallas con diferentes números de sondaje, fueron bastante satisfactorios. Finalmente, se obtuvieron mapas estimando la variación espacial de las variables analizadas en este trabajo (número de golpes N(SPT), cotas del impenetrable, manto freático y relevo topográfico).

O ensaio SPT (Standard Penetration Test), é o ensaio de campo geotécnico mais usado no Brasil e grande parte do mundo. A ampla utilização deste ensaio no âmbito da engenharia geotécnica deve-se à sua simplicidade, baixo custo, grande experiência prática e facilidade de aplicação dos seus resultados. Os principais objetivos do ensaio são a determinação do índice de resistência do solo (NSPT) e amostragem. Apesar de ser muito utilizado na estimativa da capacidade de carga de fundações, o ensaio SPT tem sido questionado pelo fato de que o índice NSPT é utilizado em correlações empíricas baseadas em observações práticas, sem nenhum fundamento científico. Além do mais, seus resultados apresentam significativas dispersões. Para analisar racionalmente os resultados do ensaio e de possibilitar a comparação dos diferentes resultados de distintas equipes, é necessário conhecer as quantidades de energia envolvidas na penetração do amostrador no solo. Tais análises requerem o conhecimento da eficiência do equipamento (η) e a força de reação dinâmica do solo à cravação do amostrador (RD). Neste cenário, o presente trabalho aborda a interpretação racional dos resultados de ensaios SPT a partir de simulações numéricas realizadas com o software Abaqus/Explicit®. Esse programa fornece os deslocamentos do amostrador (Δρ), força de reação dinâmica do solo (RD), e as forças de reação nas paredes laterais externa e interna do amostrador (R1 e R2). Baseando-se nos resultados dos modelos numéricos, foi possível calcular a eficiência do equipamento, a partir da força de reação dinâmica do solo, as resistências unitárias de atrito atuantes nas paredes e a resistência unitária na ponta do amostrador. Também foi possível determinar a relação entre as resistências unitárias de atrito desenvolvidas no interior e exterior do amostrador (fator de atrito a). Os resultados obtidos foram comparados com resultados de trabalhos experimentais e valores teóricos determinados com base no Princípio de Hamilton da conservação da energia. Também foi possível simular uma prova de carga dinâmica com energia crescente no amostrador, variando a altura de queda do martelo. Isso confirmou que a resistência mobilizada do solo para certa energia aplicada pode estar bem abaixo da ruptura e apenas representar um ponto na curva de resistência mobilizada versus deslocamento. / The Standard Penetration Test (SPT) is one of the most used geotechnical tests in the world. The wide use of this test in the context of geotechnical engineering is due to its simplicity, low cost, large practical experience and its ease of application of results. The main objectives of the test are the determination of soil resistance index (NSPT) and sampling. Despite being widely used in estimating the bearing capacity of foundations, the SPT test has been questioned by the fact that the NSPT index is used in empirical correlations based on practical observations, with no scientific basis. Furthermore, its results show significant dispersions. To analyze rationally the test results and to make possible to compare different results obtained from different equipment, it is necessary to know the amounts of energy existing during the penetration of the sampler into soil. Such analyses require information about the equipment efficiency (η) and the dynamic soil reaction force during the sampler penetration (RD). In this scenario, this work addresses the rational interpretation of SPT test results from numerical simulations performed with the Abaqus/Explicit software. This program provides the sampler displacements (Δρ), the dynamic soil reaction force (RD) and the external and internal reaction forces acting on the sampler walls (R1 e R2). Based on the results of the numerical models, it was possible to calculate the efficiency of the equipment, from the dynamic soil reaction force, the unit friction resistance acting on the sampler walls and the unit resistance at the sampler tip. In addition, it was possible to estimate the relationship between the unit friction resistance acting on the internal and external walls of the sampler (friction factor a). The numerical results were compared with experimental results and theoretical values, obtained using the Hamilton\'s principle of conservation of energy. Furthermore, it was possible to simulate a dynamic load test with increasing energy applied to the sampler, by varying the height of fall of the hammer. It was obtained the confirmation that resistance mobilized for a certain level of energy applied to the sampler may be below the failure load and represent only a point on the graph curve mobilized resistance versus displacement.

O ensaio de simples reconhecimento do solo (SPT) e usualmente utilizado para estimar a resistência do solo, atraves do índice NSPT, que representa a resistencia a penetração dinâmica do amostrador no solo. Esse índice é usado diretamente em correlações empíricas ou semi-empíricas na determinação da capacidade de suporte e recalque das fundações. Entretanto, esse ensaio tem sido alvo de críticas devido a utilização dessas correlações empíricas, geralmente baseadas em observações práticas e sem nenhum fundamento científico. Críticas também estão relacionadas com a dispersão dos resultados, devido a utilização de diferentes tipos de equipamentos e procedimentos executivos. O índice NSPT depende da parcela de energia que e efetivamente transmitida ao amostrador durante a queda do martelo. Assim, análises racionais dos resultados de ensaios SPT dependem essencialmente da estimativa da quantidade dessa energia. Por esse motivo, tem sido desenvolvidas diversas pesquisas relacionados com a energia envolvida no ensaio SPT. Este trabalho apresenta interpretações dos resultados do ensaio SPT a partir das quantidades de energia envolvidas durante a queda do martelo. Essas quantidades de energia são determinadas indiretamente, através dos sinais de força normal e aceleração durante a propagação da onda de tensão ao longo da composição de hastes. Para isso, foi desenvolvido um equipamento que inclui uma instrumentação capaz de registrar esses sinais de força normal e aceleração. Uma série de ensaios SPT foi realizada com instrumentação instalada tanto no topo como na base da composição de hastes. Esse arranjo permitiu estimar as quantidades de energia disponíveis no topo e na base da composição de hastes. Assim, foi possível determinar a eficiência dos equipamentos SPT com base na quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. A partir dos sinais registrados, também foi possível determinar a resistência dinâmica mobilizada no sistema solo-amostrador. Os resultados experimentais foram comparados com resultados obtidos através de métodos teóricos, baseados no Princípio de Hamilton, para a determinação da resistência estática e dinâmica do solo. Essas análises mostraram que equações teóricas podem ser adequadas para a determinação da resistência do solo, desde que seja considerada a quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. Desta forma, essas equações teóricas podem ser facilmente incorporadas na prática de projeto de fundações, contribuindo para o desenvolvimento de métodos baseados na quantidade de energia necessária para a penetração do amostrador no solo. / The standard penetration test (SPT) is usually used to estimate the soil strength through the NSPT index which represents the dynamic reaction force of the sampler penetration into the soil. This index is directly used in empirical or semi-empirical correlations for the determination of the bearing capacity and foundation settlements. However, this test has been criticized due to the use of these empirical correlations, often based on practical observation without any scientific basis. Criticism is also related to result dispersion due to the use of different types of equipment and execution procedures. The NSPT index depends on the amount of energy that is effectively transmitted to the sampler during the hammer fall. Thus, rational analyses of the SPT test results essentially depend on the estimation of this amount of energy. For this reason, several studies related to the energy involved in SPT test have been developed. This research presents interpretations of the SPT test results from the amounts of energy involved during the hammer fall. These amounts of energy are indirectly assessed by means of normal force and acceleration signals during the stress wave propagation along the string of rods. For this reason, a device that includes instrumentation capable of registering these signals of normal force and acceleration was developed. A series of tests was performed with the instrumentation installed at the top and the bottom of the string of rods. This arrangement allowed estimating the amount of energy available at the top and bottom of the string of rods. Thus, it was possible to estimate the efficiency of the SPT equipment basing on the amount of energy that actually reaches the sampler. From the recorded signals, it was also possible to assess the dynamic reaction force mobilized in the soil-sample system. The results were compared with other results obtained by theoretical methods, based on the Hamilton´s Principle, for evaluating the static and dynamic reaction force of the soil. These analyzes have shown that theoretical equations may be suitable for the determination of the soil strength, provided that the amount of energy that actually reaches the sampler be considered. Thus, these theoretical equations can be easily incorporated into the practice of foundation designs contributing to the development of methods based on the amount of energy required for the penetration of the sampler into the soil.

Uma das tarefas mais desafiadoras do engenheiro na área da Geotecnia é a escolha dos valores de parâmetros geotécnicos obtidos de ensaios de campo ou laboratório e que serão utilizados nos modelos analíticos ou numéricos na fase de projeto de fundações. Diante das incertezas inerentes aos ensaios de SPT e da heterogeneidade de abordagens para a utilização dos valores de NSPT, é proposta neste estudo, a aplicação de um critério estatístico para obtenção de valores de NSPT, a partir da construção de intervalos de confiança de 95% de probabilidade em torno da reta ajustada de regressão linear simples entre a variável aleatória NSPT e a profundidade. Os valores obtidos de NSPT pelo critério aplicado foram utilizados na previsão da capacidade de carga de 19 estacas isoladas a partir da utilização de três métodos semi-empíricos: Aoki-Velloso (1975) com coeficientes alterados por Monteiro (1997), Décourt & Quaresma (1978) alterado pelo método de Décourt (1996) e Método de Alonso (1996). As cargas de ruptura dessas 19 estacas ensaiadas através de Provas de Carga Estática foram obtidas pelos métodos de extrapolação de Van Der Veen (1953) e Décourt (1996) e serviram para comparação e consequente validação do critério estatístico. Adicionalmente, com fulcro no item 6.2.1.2.1 da ABNT NBR 6122:2010 Resistência calculada por método semi-empírico, foram avaliados os fatores de segurança em relação às cargas de projeto, inclusive, também se utilizando da premissa de reconhecimento de regiões representativas, levando em conta o número de ensaios de SPT executados, fato que promove uma diminuição da incerteza dos parâmetros, apontando a um menor fator de segurança. A dissertação enfatiza as vantagens de um adequado tratamento estatístico dos parâmetros geotécnicos, a exemplo da recomendação já existente nas normas internacionais como Eurocódigo e outras. O critério construído permite e encoraja análises e decisões racionais no universo das partes interessadas consumidores, projetistas, fiscais de obras, contratantes e comunidade científica promovendo as discussões de forma mais objetiva e harmoniosa sobre o tema. / One of the most challenging aspects of geotechnical engineering is the selection of soil parameters from field and / or laboratory tests to be used in analytical or numerical models for foundation design. Due to known uncertainties in SPT tests and wide availability of criteria for NSPT interpretation, a proposed procedure is presented based on 95% confidence limits around a trend line defined by simple linear regression analysis expressing the variation of NSPT with depth. The NSPT values obtained by the proposed approach have been used to estimate the pile ultimate capacity of 19 isolated continuous flight auger piles using different semi-empirical methods, such as Aoki and Velloso (1975) with modified coefficients as proposed by Monteiro (1997), Décourt and Quaresma (1978) modified by Décourt (1996) and Alonso (1996). Static load tests of the same 19 piles have been extrapolated by Van Der Veen (1953) and Décourt (1996) methods, as an aid for comparison and validation of the statistical criterion. Additionally, were made with the fulcrum in item 6.2.1.2.1 of ABNT NBR 6122: 2010 - Resistance calculated by semi-empirical method, evaluations of safety factors in relation to load project, also including the premise of recognizing representative regions and taking into account the number of SPT tests, a fact that provides the decreased uncertainty of the parameters, indicating a lower FS. The dissertation emphasizes the advantages of an adequate statistical treatment of the geotechnical data, similar to what is recommended by the Eurocode. Such approach allows and encourages a more rational decision including all interested parties - consumers, designers, inspectors, contractors and scientific community providing more objective and harmonious discussions on this subject.

O ensaio SPT (Standard Penetration Test), é o ensaio de campo geotécnico mais usado no Brasil e grande parte do mundo. A ampla utilização deste ensaio no âmbito da engenharia geotécnica deve-se à sua simplicidade, baixo custo, grande experiência prática e facilidade de aplicação dos seus resultados. Os principais objetivos do ensaio são a determinação do índice de resistência do solo (NSPT) e amostragem. Apesar de ser muito utilizado na estimativa da capacidade de carga de fundações, o ensaio SPT tem sido questionado pelo fato de que o índice NSPT é utilizado em correlações empíricas baseadas em observações práticas, sem nenhum fundamento científico. Além do mais, seus resultados apresentam significativas dispersões. Para analisar racionalmente os resultados do ensaio e de possibilitar a comparação dos diferentes resultados de distintas equipes, é necessário conhecer as quantidades de energia envolvidas na penetração do amostrador no solo. Tais análises requerem o conhecimento da eficiência do equipamento (η) e a força de reação dinâmica do solo à cravação do amostrador (RD). Neste cenário, o presente trabalho aborda a interpretação racional dos resultados de ensaios SPT a partir de simulações numéricas realizadas com o software Abaqus/Explicit®. Esse programa fornece os deslocamentos do amostrador (Δρ), força de reação dinâmica do solo (RD), e as forças de reação nas paredes laterais externa e interna do amostrador (R1 e R2). Baseando-se nos resultados dos modelos numéricos, foi possível calcular a eficiência do equipamento, a partir da força de reação dinâmica do solo, as resistências unitárias de atrito atuantes nas paredes e a resistência unitária na ponta do amostrador. Também foi possível determinar a relação entre as resistências unitárias de atrito desenvolvidas no interior e exterior do amostrador (fator de atrito a). Os resultados obtidos foram comparados com resultados de trabalhos experimentais e valores teóricos determinados com base no Princípio de Hamilton da conservação da energia. Também foi possível simular uma prova de carga dinâmica com energia crescente no amostrador, variando a altura de queda do martelo. Isso confirmou que a resistência mobilizada do solo para certa energia aplicada pode estar bem abaixo da ruptura e apenas representar um ponto na curva de resistência mobilizada versus deslocamento. / The Standard Penetration Test (SPT) is one of the most used geotechnical tests in the world. The wide use of this test in the context of geotechnical engineering is due to its simplicity, low cost, large practical experience and its ease of application of results. The main objectives of the test are the determination of soil resistance index (NSPT) and sampling. Despite being widely used in estimating the bearing capacity of foundations, the SPT test has been questioned by the fact that the NSPT index is used in empirical correlations based on practical observations, with no scientific basis. Furthermore, its results show significant dispersions. To analyze rationally the test results and to make possible to compare different results obtained from different equipment, it is necessary to know the amounts of energy existing during the penetration of the sampler into soil. Such analyses require information about the equipment efficiency (η) and the dynamic soil reaction force during the sampler penetration (RD). In this scenario, this work addresses the rational interpretation of SPT test results from numerical simulations performed with the Abaqus/Explicit software. This program provides the sampler displacements (Δρ), the dynamic soil reaction force (RD) and the external and internal reaction forces acting on the sampler walls (R1 e R2). Based on the results of the numerical models, it was possible to calculate the efficiency of the equipment, from the dynamic soil reaction force, the unit friction resistance acting on the sampler walls and the unit resistance at the sampler tip. In addition, it was possible to estimate the relationship between the unit friction resistance acting on the internal and external walls of the sampler (friction factor a). The numerical results were compared with experimental results and theoretical values, obtained using the Hamilton\'s principle of conservation of energy. Furthermore, it was possible to simulate a dynamic load test with increasing energy applied to the sampler, by varying the height of fall of the hammer. It was obtained the confirmation that resistance mobilized for a certain level of energy applied to the sampler may be below the failure load and represent only a point on the graph curve mobilized resistance versus displacement.

Uma das tarefas mais desafiadoras do engenheiro na área da Geotecnia é a escolha dos valores de parâmetros geotécnicos obtidos de ensaios de campo ou laboratório e que serão utilizados nos modelos analíticos ou numéricos na fase de projeto de fundações. Diante das incertezas inerentes aos ensaios de SPT e da heterogeneidade de abordagens para a utilização dos valores de NSPT, é proposta neste estudo, a aplicação de um critério estatístico para obtenção de valores de NSPT, a partir da construção de intervalos de confiança de 95% de probabilidade em torno da reta ajustada de regressão linear simples entre a variável aleatória NSPT e a profundidade. Os valores obtidos de NSPT pelo critério aplicado foram utilizados na previsão da capacidade de carga de 19 estacas isoladas a partir da utilização de três métodos semi-empíricos: Aoki-Velloso (1975) com coeficientes alterados por Monteiro (1997), Décourt & Quaresma (1978) alterado pelo método de Décourt (1996) e Método de Alonso (1996). As cargas de ruptura dessas 19 estacas ensaiadas através de Provas de Carga Estática foram obtidas pelos métodos de extrapolação de Van Der Veen (1953) e Décourt (1996) e serviram para comparação e consequente validação do critério estatístico. Adicionalmente, com fulcro no item 6.2.1.2.1 da ABNT NBR 6122:2010 Resistência calculada por método semi-empírico, foram avaliados os fatores de segurança em relação às cargas de projeto, inclusive, também se utilizando da premissa de reconhecimento de regiões representativas, levando em conta o número de ensaios de SPT executados, fato que promove uma diminuição da incerteza dos parâmetros, apontando a um menor fator de segurança. A dissertação enfatiza as vantagens de um adequado tratamento estatístico dos parâmetros geotécnicos, a exemplo da recomendação já existente nas normas internacionais como Eurocódigo e outras. O critério construído permite e encoraja análises e decisões racionais no universo das partes interessadas consumidores, projetistas, fiscais de obras, contratantes e comunidade científica promovendo as discussões de forma mais objetiva e harmoniosa sobre o tema. / One of the most challenging aspects of geotechnical engineering is the selection of soil parameters from field and / or laboratory tests to be used in analytical or numerical models for foundation design. Due to known uncertainties in SPT tests and wide availability of criteria for NSPT interpretation, a proposed procedure is presented based on 95% confidence limits around a trend line defined by simple linear regression analysis expressing the variation of NSPT with depth. The NSPT values obtained by the proposed approach have been used to estimate the pile ultimate capacity of 19 isolated continuous flight auger piles using different semi-empirical methods, such as Aoki and Velloso (1975) with modified coefficients as proposed by Monteiro (1997), Décourt and Quaresma (1978) modified by Décourt (1996) and Alonso (1996). Static load tests of the same 19 piles have been extrapolated by Van Der Veen (1953) and Décourt (1996) methods, as an aid for comparison and validation of the statistical criterion. Additionally, were made with the fulcrum in item 6.2.1.2.1 of ABNT NBR 6122: 2010 - Resistance calculated by semi-empirical method, evaluations of safety factors in relation to load project, also including the premise of recognizing representative regions and taking into account the number of SPT tests, a fact that provides the decreased uncertainty of the parameters, indicating a lower FS. The dissertation emphasizes the advantages of an adequate statistical treatment of the geotechnical data, similar to what is recommended by the Eurocode. Such approach allows and encourages a more rational decision including all interested parties - consumers, designers, inspectors, contractors and scientific community providing more objective and harmonious discussions on this subject.

O ensaio de simples reconhecimento do solo (SPT) e usualmente utilizado para estimar a resistência do solo, atraves do índice NSPT, que representa a resistencia a penetração dinâmica do amostrador no solo. Esse índice é usado diretamente em correlações empíricas ou semi-empíricas na determinação da capacidade de suporte e recalque das fundações. Entretanto, esse ensaio tem sido alvo de críticas devido a utilização dessas correlações empíricas, geralmente baseadas em observações práticas e sem nenhum fundamento científico. Críticas também estão relacionadas com a dispersão dos resultados, devido a utilização de diferentes tipos de equipamentos e procedimentos executivos. O índice NSPT depende da parcela de energia que e efetivamente transmitida ao amostrador durante a queda do martelo. Assim, análises racionais dos resultados de ensaios SPT dependem essencialmente da estimativa da quantidade dessa energia. Por esse motivo, tem sido desenvolvidas diversas pesquisas relacionados com a energia envolvida no ensaio SPT. Este trabalho apresenta interpretações dos resultados do ensaio SPT a partir das quantidades de energia envolvidas durante a queda do martelo. Essas quantidades de energia são determinadas indiretamente, através dos sinais de força normal e aceleração durante a propagação da onda de tensão ao longo da composição de hastes. Para isso, foi desenvolvido um equipamento que inclui uma instrumentação capaz de registrar esses sinais de força normal e aceleração. Uma série de ensaios SPT foi realizada com instrumentação instalada tanto no topo como na base da composição de hastes. Esse arranjo permitiu estimar as quantidades de energia disponíveis no topo e na base da composição de hastes. Assim, foi possível determinar a eficiência dos equipamentos SPT com base na quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. A partir dos sinais registrados, também foi possível determinar a resistência dinâmica mobilizada no sistema solo-amostrador. Os resultados experimentais foram comparados com resultados obtidos através de métodos teóricos, baseados no Princípio de Hamilton, para a determinação da resistência estática e dinâmica do solo. Essas análises mostraram que equações teóricas podem ser adequadas para a determinação da resistência do solo, desde que seja considerada a quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. Desta forma, essas equações teóricas podem ser facilmente incorporadas na prática de projeto de fundações, contribuindo para o desenvolvimento de métodos baseados na quantidade de energia necessária para a penetração do amostrador no solo. / The standard penetration test (SPT) is usually used to estimate the soil strength through the NSPT index which represents the dynamic reaction force of the sampler penetration into the soil. This index is directly used in empirical or semi-empirical correlations for the determination of the bearing capacity and foundation settlements. However, this test has been criticized due to the use of these empirical correlations, often based on practical observation without any scientific basis. Criticism is also related to result dispersion due to the use of different types of equipment and execution procedures. The NSPT index depends on the amount of energy that is effectively transmitted to the sampler during the hammer fall. Thus, rational analyses of the SPT test results essentially depend on the estimation of this amount of energy. For this reason, several studies related to the energy involved in SPT test have been developed. This research presents interpretations of the SPT test results from the amounts of energy involved during the hammer fall. These amounts of energy are indirectly assessed by means of normal force and acceleration signals during the stress wave propagation along the string of rods. For this reason, a device that includes instrumentation capable of registering these signals of normal force and acceleration was developed. A series of tests was performed with the instrumentation installed at the top and the bottom of the string of rods. This arrangement allowed estimating the amount of energy available at the top and bottom of the string of rods. Thus, it was possible to estimate the efficiency of the SPT equipment basing on the amount of energy that actually reaches the sampler. From the recorded signals, it was also possible to assess the dynamic reaction force mobilized in the soil-sample system. The results were compared with other results obtained by theoretical methods, based on the Hamilton´s Principle, for evaluating the static and dynamic reaction force of the soil. These analyzes have shown that theoretical equations may be suitable for the determination of the soil strength, provided that the amount of energy that actually reaches the sampler be considered. Thus, these theoretical equations can be easily incorporated into the practice of foundation designs contributing to the development of methods based on the amount of energy required for the penetration of the sampler into the soil.