CPTE - PROVA PENETROMETRICA STATICA CON PUNTA ELETTRICA

DESCRIZIONE DELLA PROVA
La prova penetrometrica statica con punta elettrica (CPTE) consiste nell’infiggere a pressione nel terreno una punta conica. Alla punta, dotata di sensori, è connesso un sistema di acquisizione dati. L’infissione avviene ad una velocità costante di 2 cm/sec e i dati vengono registrati ad intervalli di 2, 5 oppure 20 cm, in base alle specifiche richieste.

Vengono rilevati i seguenti parametri:


* Qc la resistenza alla punta;

* Fs
l’attrito esercitato su un manicotto posto dietro la punta;

* T
la temperatura dell’acciaio, rilevata nella posizione dei sensori, parametro utilizzato per correggere la Qc per deriva termica;

* I1
la deviazione dalla verticale;

* I2
la deviazione dalla verticale nella direzione perpendicolare alla direzione di I1.

La prova penetrometrica statica fornisce un veloce, affidabile ed economico modo per determinare la stratigrafia, l’angolo di attrito interno, la densità relativa di terreni granulari e la resistenza al taglio di terreni coesivi.


CARATTERISTICHE DELLA PUNTA

Schema della punta
Schema Punta CPTE

La punta elettrica utilizzata è costruita secondo la tipologia Gouda. La resistenza alla punta Qc e l’attrito sul manicotto dietro la punta Fs vengono separatamente rilevati dai ponti di Wheatestone estensimetrici studiati dalla ditta costruttrice per ridurre gli effetti prodotti dall’eccentricità del carico. Il termometro permette, per mezzo di algoritmi di calcolo, la compensazione della deriva termica. L’inclinazione viene rilevata da due inclinometri che misurano l’inclinazione dell’asse della punta rispetto alla verticale nelle direzioni di 90° dell’uno sull’altro.

Caratteristiche meccaniche:

Punta conica
Diametro 35.7
mm
Altezza nominale
30.9
mm
Angolo di apertura
60
°
Area nominale
1000
mm²
Area Netto (perno)
660
mm²


Manicotto
Diametro 35.7
mm
Lunghezza
133.7
mm
Superficie
15000
mm²
Area nominale
1000
mm²
Area superiore manicotto
222
mm²
Area inferiore manicotto
331
mm²
Caratteristiche elettriche:

Qc - Resistenza alla punta
Sensori 8 estensimetri da 350 ohm a ponte completo con bilanciamento di zero
Fondo scala 350 kg/cm²
Risoluzione 1/2000 di fondo scala = 0.175 kg/cm²
Precisione Circa 1%
Deriva termica < 0.05% di fondo scala / °C = < 0.2 kg/cm² / °C


Fs - Attrito laterale sul manicotto
Sensori 8 estensimetri da 350 ohm a ponte completo con bilanciamento di zero
Fondo scala 5 kg/cm²
Risoluzione 1/2000 di fondo scala = 0.015 kg/cm²
Precisione Circa 2%
Deriva termica < 0.05% di fondo scala / °C = < 0.0025 kg/cm² / °C


T - Temperatura
Sensore Monolitico
Campo di Misura -20 °C -- +70 °C
Risoluzione 0.1 °C


I1 I2 - Inclinazione
Sensore Magnetoresistivo
Campo di Misura -20 ° -- +20 °
Risoluzione 0.1 °
Deriva termica < 0.05% di fondo scala / °C = < 0.01 ° / °C


INTERPRETAZIONE E PRESENTAZIONE DEI DATI

Per la caratterizzazione delle stratificazioni si utilizza il grafico di Robertson (1990). I confini tra le zone 2 e 7 possono essere approssimati dai cerchi concentrici. Il raggio di ogni cerchio può essere utilizzato come Indice di comportamento

Ic = [(3.47 - log Qt)² + (1.22 + log Fr )²]0.5

Grafico Qt_Fr
Indice di comportamento Ic
Zone
Tipo di comportamento

9
Terreni molto duri a grana fine

8
Sabbia molto densa e sabbia argillosa
Ic < 1.31
7
Sabbia ghiaiosa - Sabbia densa
1.31 < Ic < 2.05
6
Sabbia - Sabbia limosa
2.05 < Ic < 2.60
5
Sabbia limosa - Limo sabbioso
2.60 < Ic < 2.95
4
Limo argilloso - Argilla limosa
2.95 < Ic < 3.60
3
Argilla limosa - Argilla
Ic > 3.60
2
Torba

1
Terreni fini sensitivi

Da ogni strato possono essere stimati:

per terreni coesivi:

la resistenza al taglio non drenato Cu

seguendo algoritmi di
* Benassi: Cu= Qt / (0.333 * Qt  + 12)


* Robertson: Cu=(Qt - σ'v) / 15
Over - consolidation Ratio OCR


seguendo algoritmi di
* Ladd 1974


* Robertson 1998

per terreni granulari:

L'angolo d'attrito interno Φ

seguendo algoritmi secondo
* Durgunoglu & Mitchel 1975


* Robertson & Campanella 1983

La densità relativa Dr


seguendo algoritmi secondo
* Harland 1976


* Schmertman 1977


* Baldi 1986


* Kulhawy & Maine 1990

per entrambi:
il modulo edometrico E seguendo l’algoritmo di Benassi

A richiesta è possibile eseguire calcoli di parametri geotecnici seguendo algoritmi desiderati e forniti dal committente.


Esempio di grafico ed interpretazione di una prova CPTE.

grafico CPTE.pdf interpretazione CPTE.PDF