Atualmente existem diversos tipos de sondagem do solo. A investigação geotécnica de um terreno é extremamente importante para o projeto de fundações de qualquer tipo de edificação. A investigação ocorre através de um estudo que é realizado no solo de um determinado local, onde há a pretensão de realizar a obra. Esse estudo envolve além de ensaios específicos em campo, a amostragem do solo para realização de ensaios em laboratório.
O sucesso em dimensionamento de elementos de fundação está diretamente relacionado com uma boa investigação geotécnica. A partir da investigação além de viabilizar o projeto, permite ao projetista dimensionar com autonomia, de forma a trazer vantagens econômicas e principalmente segurança à edificação.
Para a geologia o perfil de um determinado solo bem desenvolvido é composto por várias camadas (horizontes). Estas, são originadas de reações do processo evolutivo, cada qual com propriedades físicas e químicas diferentes. Com isso, o objetivo principal das sondagens é caracterizar de forma detalhada todo o perfil do solo. Cada situação em especifico pode demandar um tipo diferente de sondagem do solo. A escolha do modelo correto a ser utilizado está relacionada a estudos prévios do terreno e necessidades do projeto.
Para entender o que é a sondagem do solo, como ela é importante para os projetos de fundações, como definir qual tipo de sondagem utilizar em cada situação, bem como conhecer cada um dos principais tipos de sondagem e como eles funcionam, leia este artigo até o final!
O que é sondagem do solo e qual a importância?
Para entendermos o que é a sondagem do solo, é importante evidenciarmos o item 4.1 da ABNT NBR 6122:2019. O qual determina que em relação ao reconhecimento inicial do solo, para previsão de desempenho das fundações, devem ser considerados os seguintes aspectos na elaboração de projetos:
- Visita ao local;
- Feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes;
- Indícios da presença ou não de aterro na área;
- Possíveis contaminações do subsolo por material contaminante lançado no local, ou que seja proveniente da ocupação anterior do terreno;
- Prática local de projetos e execuções de fundações;
- Estado das construções vizinhas;
- Particularidades geológico-geotécnicas na área, como por exemplo, a presença de matacões, afloramento rochoso nas imediações, áreas brejosas e minas d’água.
Nesse contexto a sondagem do solo é realizada para suprir parte dessa necessidade de reconhecimento inicial do terreno. Além disso, deve garantir ao projetista o conhecimento das principais características do terreno. A sondagem do solo é chamada de investigação geotécnica justamente pelo fato de que é um processo investigativo, onde os técnicos e responsáveis vão lidar com algo desconhecido.
É a partir de um laudo de sondagem que o projetista irá definir o melhor tipo de fundação a ser utilizado para suportar o peso da edificação, as dimensões, qual será a cota de assentamento dos elementos de fundação e as tecnologias que devem ser utilizadas na execução.
As sondagens do solo garantem o levantamento de aspectos importantes em relação ao perfil do solo. As principais respostas que um laudo de sondagem pode oferecer ao projetista são:
- Espessura das camadas;
- Tipo de solo;
- Estimativa das propriedades de resistência de cada camada;
- Nível do lençol freático (caso ele exista).
Escolha dos tipos de sondagem para um solo
Bom, mas quando e qual tipo de sondagem utilizar nas investigações geotécnicas de um terreno?
Ainda de acordo com a ABNT NBR 6122:2019, pra qualquer tipo de edificação deve ser feita uma campanha de investigação geotécnica preliminar. Essa investigação deve ser constituída por, no mínimo, sondagens a percussão (com SPT), que é um dos tipos de sondagens existentes, os quais veremos mais adiante. A sondagem deve visar a determinação da estratigrafia e classificação dos solos, a posição do nível de água e a medida do índice de resistência à penetração, atendendo às especificações da ABNT NBR 6484 – Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Método de ensaio.
Em um segundo momento, de acordo com os resultados obtidos na investigação geotécnica preliminar e devido às peculiaridades do subsolo ou do projeto, ou no caso de dúvida quanto à natureza do material impenetrável, se faz necessário uma investigação complementar, através da realização de sondagens adicionais e, possivelmente, de diferentes tipos, como a sondagem rotativa.
A norma diz ainda que a sondagem complementar deve ser realizada sempre que em qualquer etapa da execução da fundação, forem constatadas diferenças entre as condições locais e as indicações fornecidas pela investigação preliminar, de tal forma que as divergências fiquem completamente esclarecidas.
Na prática, a sondagem a ser utilizada em um terreno é definida de acordo com o tipo de solo. Sendo o principal critério a precificação do procedimento, ou seja, começa-se utilizando como sondagem preliminar a metodologia mais barata, buscando a identificação de todas as informações necessárias. Por outro lado, se as informações desejadas não forem alcançadas, faz-se necessário a utilização de processos mais rebuscados e mais caros.
Tipos de Sondagem
O conhecimento e compreensão de cada tipo de sondagem é muito importante, pois a partir disso podemos determinar quais informações e como cada tipo pode contribuir com o projeto.
Existem diversos tipos de sondagem do solo, cada qual com suas particularidades. Nos próximos itens do artigo veremos como funcionam cada um dos principais tipos de sondagem que são utilizados em obras de engenharia.
Sondagem a trado – Tipos de Sondagem
A sondagem a trado é o método de investigação geológico-geotécnica mais simples que existe, sendo conhecido como sondagem simples de reconhecimento inicial do solo. O principal objetivo desse tipo de sondagem é a coleta de amostras deformadas para a realização de ensaios laboratoriais. Como os principais produtos desse tipo de sondagem estão a determinação do perfil geológico do solo, e determinação do nível de água.
A sondagem a trado é regulamentada pela ABNT NBR 9603:2015 – Sondagem a trado – Procedimento. A execução é realizada por meio de um trado que pode ser helicoidal ou trado concha, sendo iniciada obrigatoriamente com trado concha e apenas quando se tornar impossível a escavação passa para o helicoidal. A escavação é realizada em pequenos diâmetros podendo ser de forma mecânica ou manual, sendo a manual comumente utilizada em solos pouco consistentes e de profundidades de até 6 metros. A coleta de amostras é realizada a cada metro, ou quando identificar-se alteração do tipo de solo.
A sondagem a trado é interrompida sempre quando for atingida a profundidade pré-estabelecida para a investigação, quando houver desmoronamentos sucessivos na parede do furo, ou quando avanço do trado for inferior a 5 cm em 10 minutos. Um ponto importante quanto a esse tipo de sondagem é tratar todas as amostras de maneira adequada, conforme as exigências normativas, já que esse é o grande objetivo da sondagem.
Sondagem SPT – Tipos de Sondagem
A sondagem SPT (Standard Penetration Test) é o tipo de sondagem mais conhecido no Brasil, regulamentado pela ABNT NBR 6484. Esse tipo de sondagem gera uma informação de grande relevância para os projetos de fundações. Isso se deve ao principal produto do método que é o índice de resistência à penetração (Nspt). Outro ponto que o torna muito usual é justamente o fato de a norma de fundações especificar o método como mínimo que deve ser realizado na sondagem preliminar, em qualquer tipo de edificação, como já vimos anteriormente.
Além do Nspt, esse método traz ainda a análise completa da estratigrafia do solo, a classificação das camadas do solo e o local exato do nível de aparecimento do lençol freático.
Execução da Sondagem SPT
Quanto à execução da sondagem SPT, basicamente se dá através de equipamento constituído de um amostrador padronizado. Esse amostrador é cravado no solo por um martelo de 65 Kg, com golpes em queda livre de uma altura de 75 cm. Os golpes são realizados até que o amostrador penetre 45 cm no solo. Sendo contabilizados o numero de golpes a cada 15 cm anotando-se os valores obtidos. O valor de Nspt será obtido através da soma do número de golpes necessários para cravar os últimos 30 cm da camada. O procedimento é interrompido quando se atinge uma profundidade limite estabelecida em projeto, ou quando se encontra o material impenetrável.
Ao final da sondagem o produto é chamado de laudo de sondagem SPT. O laudo consiste em um relatório detalhado contendo todas as informações obtidas com a sondagem, o qual é encaminhado para o engenheiro responsável pelo projeto. Uma variação existente para esse tipo de sondagem é o chamado SPT-T. Nesse tipo um torque é aplicado a cada metro, após a cravação do amostrador, permitindo estabelecer um parâmetro para estimar a resistência por atrito lateral. Esse procedimento é realizado com o incremento de um equipamento denominado torquímetro.
Sondagem Rotativa – Tipos de Sondagem
A sondagem rotativa é o tipo de sondagem que tem como principal objetivo investigar e reconhecer as características dos materiais impenetráveis à percussão. Ou seja, pode ser considerada uma sondagem complementar. Esse tipo de sondagem além da perfuração por forças de rotação com poder cortante, permite a extração de testemunhos dos materiais rochosos. Com isso, podemos definir como principal objetivo da sondagem rotativa a qualificação dos maciços rochosos.
Através desse tipo de sondagem podem ser garantidas características como o tipo de rocha, grau de fraturamento, grau de alteração, coerência, xistosidade, índice de qualidade da rocha dentre outros.
Na execução desse tipo de sondagem, é utilizado um equipamento motorizado. Esse equipamento deve ser firmemente ancorado ao terreno antes de se iniciar o processo, para minimizar as vibrações. Portanto, nesse caso deve-se haver uma atenção especial para terrenos alagados, ou dias chuvosos. A penetração e avanço do furo se dão por meio da rotação de uma coroa cortante e auxilio de pressão. A sondagem rotativa é interrompida de acordo com critérios pré-estabelecidos.
Sondagem Mista – Tipos de sondagem
A sondagem mista, muito comum nas obras de engenharia, é o tipo de sondagem que une os dois últimos tipos citados (SPT e Rotativa) em um mesmo furo. É utilizada nos casos em que a sondagem SPT é realizada para determinação do índice de penetração (Nspt) em alguns trechos, e a partir dos materiais impenetráveis á percussão, são utilizadas as coroas rotativas para obtenção de testemunhos.
A transição da sondagem SPT para a rotativa deve ser realizada sempre que se atinge o impenetrável, sem recorrer ao método de lavagem que possibilita o avanço da perfuração.
A sondagem mista consiste no método mais completo de investigação geológico-geotécnica justamente pelo fato de caracterizar os parâmetros tanto do solo como também da rocha.
Planejamento e execução
Quanto ao planejamento da execução de sondagens a ABNT NBR 8036:1983 – Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios – estabelece alguns procedimentos que devem ser cumpridos. Um deles é o número de sondagens necessário para cada terreno, em relação à área de projeção da edificação:
- De 200 até 1200 m²: 1 furo adicional para cada 200 m²;
- De 1200 a 2400 m²: 1 furo adicional para cada 400 m² que excedem de 1200 m²;
- Acima de 2400 m²: deve ser fixado de acordo com o plano particular da construção.
Em qualquer circunstância a quantidade de furos para áreas de até 200 m² não deve ser menor que 2. Já em áreas que tenham entre 200 e 400 m² não devem ter menos que 3 furos.
Para execução de sondagens em obras de engenharia é sempre importante a verificação da capacidade técnica e da confiabilidade da empresa contratada. Erros em laudos de sondagem podem acarretar problemas muito sérios nos projetos da edificação. Outro ponto importante é a qualidade dos equipamentos e a capacitação da mão-de-obra para a realização das sondagens, isso garantirá um nível maior de assertividade na realização dos procedimentos.
Em conclusão, seguidas todas as recomendações técnicas e normativas para realização das sondagens, a escolha e dimensionamento da fundação adequada para edificação pode ser realizada com firmeza, segurança e economia.
Finalizando
Neste artigo vimos o que são as investigações geotécnicas e qual a importância deste procedimento para as obras de engenharia, em seguida foram colocados alguns pontos importantes para escolha de qual dos tipos de sondagem utilizar em cada situação. Além disso, foram apresentadas as particularidades dos principais tipos de sondagem utilizados atualmente e, por fim, foram apresentadas algumas observações importantes para o planejamento de realização das sondagens.
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Espero ter contribuído para o seu aprendizado! Deixe nos comentários sua opinião quanto à importância da realização adequada de sondagens em obras de engenharia.
Até a próxima!