Sondagem de Solo: Metodologia executiva e importância para obra

Eduardo Daldegan
Eduardo Daldegan Publicado em 13 de setembro de 2016

A sondagem de solo é essencial para o desenvolvimento de serviços geotécnicos de qualidade. Serviços como a construção de fundações, estabilização de encostas, construção de estradas e rodovias, e tantos outros serviços.

Este serviço é também conhecido como investigação geotécnica ou investigação do subsolo. No Brasil o ensaio de campo mais utilizado para este fim é a Sondagem Simples de Reconhecimento de Solo, ou seja, o SPT. SPT é a sigla para Standart Penetration Test, traduzindo é o Teste de Penetração Padrão.

Este tipo de sondagem de solo é simples e barato, principalmente quando comparado a outros métodos existentes. Além do custo baixo pode ser executado em locais de difícil acesso.

Apesar da facilidade em contratar este tipo de serviço, muitas obras ainda são feitas sem nenhum tipo de investigação do subsolo. Isso pode acarretar no dimensionamento de fundações inadequadas para a edificação.

A importância da sondagem de solo

Sem este tipo de serviço é impossível aos profissionais de engenharia definirem as soluções mais adequadas para as fundações das edificações, técnicas para estabilização dos taludes e a espessura correta das camadas de um pavimento de rodovia.

A sondagem geotécnica é essencial para coletar informações como:

  • Perfil geotécnico do local investigado, como definição das camadas de solo e características de cada uma delas;
  • Coleta de amostras deformadas de cada camada de solo, metro a metro, para posterior caracterização do solo em laboratório;
  • Ocorrência e profundidade do lençol freático;
  • Informações quanto à consistência e compacidade dos solos;
  • Definição da resistência do solo por meio de correlações com o NSPT, ou seja, o número de golpes necessários para cravação dos últimos 30 centímetros do barrilete;
  • Identificação de profundidade do maciço rochoso;
  • Identificação de antigos aterros ou camada de material orgânico no solo.

Sem estas informações é possível acontecer um dimensionamento inadequado, ocasionando ou um superdimensionamento das estruturas ou o dimensionamento abaixo do necessário.

Quando ocorre o superdimensionamento o único problema é o desperdício financeiro. Agora quando os elementos são dimensionados abaixo do necessário, podem surgir inúmero problemas, alguns tão crítico que a única solução é executar uma nova fundação ou estrutura de contenção.

Equipamentos necessários

Para a realização dos serviços de sondagem de solo são utilizados equipamentos simples, mas que precisam ser manuseados de forma adequada. A não observância das normas de execução, ou funcionários treinados de forma inadequada podem fazer com que os resultados obtidos sejam falseados.

Para evitar este tipo de problema o segredo é escolher uma boa empresa de sondagem.

Os principais equipamentos são:

  • Tripé equipado com sarilho, roldana e cabo de aço;
  • Tubos de revestimento com diâmetro interno de 66,5mm (2 1/2”) sendo usado correntemente os de 76,2mm (3”), 101,6mm (4”) e 152,4mm (6”);
  • Haste de aço para avanço, com diâmetro nominal interno de 25mm (diâmetro externo de 33,7mm e peso do tubo 2,97Kg/m);
  • Martelo com 65 kg de peso em ferro com coxim de madeira para cravação das hastes de perfuração e dos tubos de revestimento, de forma cilíndrica ou prismática;
  • Conjunto Motor-Bomba para circulação da água;
  • Trépano ou peça de lavagem constituído por peça de aço terminada em bisel e dotada de duas saídas laterais para a água;
  • Trado concha com 100mm de diâmetro e trado helicoidal de diâmetro mínimo de 56mm e máximo de 62mm;
  • Amostrador padrão bipartido de diâmetro externo de 50,8mm e interno 34,9mm.

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Metodologia executiva

A perfuração é iniciada com a utilização do trado concha até a profundidade de 1,0 metro, caso necessário já deve ser instalado o primeiro seguimento do tubo.

A partir daí a escavação é realizada por meio do trado helicoidal, até ser encontrado o lençol freático ou até o trado se tornar inoperante devido a resistência do solo.

Quando a utilização do trado helicoidal não é mais adequada, passa-se para a perfuração por circulação de água. Utiliza-se para a escavação o trépano de lavagem e o material é removido por meio de circulação de água realizada pela moto bomba.

Durante toda a operação, a equipe deve estar atenta à necessidade do revestimento do furo com os tubos metálicos. Em algumas situações onde o revestimento com tubo metálico for dificultado é possível utilizar lamas de estabilização no lugar do tubo metálico.

A equipe de perfuração também é responsável por anotar todas as profundidades de transição de camadas do solo. Isto é realizado por meio do exame táctil-visual e da mudança de cor do material que é removido para fora do furo.

A cada metro de perfuração são colhidas amostras do solo por meio do amostrador padrão. Para este procedimento o trépano é retirado e instalado o amostrador padrão à haste de perfuração. Em seguida a cabeça de bater é colocada no topo da haste e o martelo apoiado suavemente sobre a cabeça de bater, caso acontecer alguma penetração deve ser anotada.

Utilizando o topo do tubo de revestimento como referência, marca-se na haste um segmento de 45 cm, divido em três trechos de 15 cm. O próximo passo é cravar o amostrador por meio de sucessivas quedas do martelo, que deve ser erguido a uma altura de 75 cm.

A equipe deverá anotar o número de golpes necessários para a cravação de cada 15 cm do amostrador. O número de golpes NSPT será a soma dos golpes dos últimos 30 cm. Ou seja, os golpes do primeiro trecho de 15 cm são descartados e os golpes dos dois últimos trechos são somados.

Este procedimento de escavação e coleta de amostras é repetido até a profundidade indicada pelo projetista ou responsável técnico da obra ou até que se atendam os critérios normativos de interrupção da sondagem.

1 – Critérios de paralisação:

Para a paralisação da sondagem de solo, devem ser observados pelo menos um dos seguintes critérios normativos:

  • Quando, em 3m sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 cm iniciais do amostrador;
  • Quando, em 4m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 30 cm iniciais do amostrador;
  • Quando, em 5m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 45 cm do amostrador.
  • Quando, em 3 vezes consecutivas, com tempos de lavagem de 10 minutos cada não seja possível avançar, com o trépano de lavagem, profundidades superiores a 5 cm.

2 – Cuidado com o lençol freático:

Quando encontrado o lençol freático durante a execução da sondagem à percussão o seu nível deve ser verificado duas vezes. A primeira vez durante a execução do trabalho quando encontrado e a segunda 24 horas após a execução dos serviços.

Correlações importantes

O valor do NSPT proporciona aos profissionais da engenharia a possibilidade de realizar correlações muito importantes. Como a determinação da consistência dos solos argilosos e da compacidade dos solos arenosos.

Confira a seguir algumas correlações importantes:

Sondagem de solo - Consistência do solo

Além da determinação da consistência ou grau de compacidade, é possível determinar a resistência do solo, ou seja, taxa de trabalho. Para isto, são utilizadas formulações empíricas.

Não é o objetivo deste artigo aprofundar nestas formulações. Mas, confira a tabela a seguir para ter alguns valores de referência.

taxa-de-trabalho-do-solo

Considerações Finais

Os dados de uma sondagem de solo devem ser classificados por um profissional habilitado e com conhecimento técnico para isto. Na maioria dos casos, este serviço é executado por engenheiros civis, ou engenheiros com especialização na área geotécnica.

Não se esqueça da importância de contar com uma boa equipe de sondagem para garantir a boa execução do serviço. O custo de uma boa equipe e de uma equipe ruim é muito próximo, o risco de uma sondagem mal executada não compensa a economia realizada.

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Forte abraço.

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Daldegan, Eduardo. Sondagem de Solo: Metodologia executiva e importância para obra. Engenharia Concreta, 2016. Disponível em: https://www.engenhariaconcreta.com/sondagem-de-solo-metodologia-executiva-e-importancia-para-obra/. Acesso em: 23 de julho de 2018.

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