SONDAGEM DO SOLO

1. INTRODUÇÃO

A elaboração de projetos de fundações exige um conhecimento adequado do solo no local

onde será executada a obra, com definição da profundidade, espessura e características de

cada uma das camadas que compõem o subsolo, como também do nível da água e respectiva

pressão. A obtenção de amostras ou a utilização de algum outro processo para a identificação

e classificação dos solos exige a execução de ensaios de campo, ou seja, ensaios realizados no

próprio local onde será edificado o prédio. A determinação das propriedades do subsolo que

importam ao projeto de fundações poderia ser tanto feita por ensaios de laboratório como

ensaios de campo. Entretanto, na prática das construções, são realizados na grande maioria

dos casos ensaios de campo, ficando a investigação laboratorial restrita a alguns poucos casos

especiais em solos coesivos. Dentre os ensaios de campo existentes em todo o mundo, os que

mais se destacam são:

SPT - Standard Penetration Test

SPT-T - SPT complementado com medidas de torque

CPT - Cone Penetration Test

CPT-U - CPT com medida das pressões neutras

Vane-test - ensaio da palheta

Pressiômetros (de Ménard e auto-perfurantes)

Dilatômetro de Marchetti

Provas de carga através de ensaios de carregamento de placa

Ensaios geofísicos (cross-hole)

O SPT é, de longe, o ensaio mais executado na maioria dos países do mundo e também no Brasil. Entretanto, há certa tendência de substituí-lo pelo SPT-T, mais completo e praticamente com o mesmo custo. O CPT e o CPT-U possibilitam uma análise mais detalhada do terreno.

Em suma, os requisitos técnicos a serem preenchidos pela sondagem do subsolo são os seguintes (Godoy, 1971):

Determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, até a profundidade de interesse do projeto;

Determinação das condições de compacidade (areias) ou consistência (argilas) em que ocorrem os diversos tipos de solo;

Determinação da espessura das camadas constituintes do subsolo e avaliação da orientação dos planos (superfícies) que as separam;

Informação completa sobre a ocorrência de água no subsolo.

1.1 ENSAIO SPT (STANDARD PENETRATION TEST)

O ensaio SPT é normatizado pela NBR 6484/2001 – Sondagens de simples

reconhecimento com SPT – Método de Ensaio

A sondagem é realizada contando o número de golpes necessários à cravação de parte

de um amostrador no solo realizada pela queda livre de um martelo de massa e altura de

queda padronizadas: 65kg e 75cm, respectivamente.

A execução de uma sondagem é um processo repetitivo, que consiste em abertura do

furo, ensaio de penetração e amostragem a cada metro de solo sondado. Desta forma, em

cada metro faz-se, inicialmente, a abertura do furo com um comprimento de 55cm, e o

restante dos 45cm para a realização do ensaio de penetração.

Inicia-se o furo, e com auxílio de um trado cavadeira, perfura-se até 1,0m de

profundidade. Acopla-se então o amostrador-padrão e é apoiado no fundo do furo, caso haja

penetração com o peso próprio do amostrador, deve-se anotar a penetração obtida. Ergue-se

então o martelo (peso de 65 Kg), preso a um tripé por meio de corda e roldanas, até uma

altura de 75 cm, e deixa-se cair sobre a haste do amostrador em queda livre. Esse

procedimento é realizado até que o amostrador penetre 45cm no solo, contando-se o número

de quedas do martelo necessário para a cravação de cada segmento de 15cm do total de

45cm. Frequentemente não ocorre a penetração exata dos 45 cm, bem como de cada um dos

segmentos de 15 cm do amostrador-padrão, com certo número de golpes. Na prática, é

registrado o número de golpes empregados para uma penetração imediatamente superior a

15 cm, registrando-se o comprimento penetrado (por exemplo, três golpes para a penetração

de 17 cm).

A seguir, conta-se o número adicional de golpes até a penetração total ultrapassar 30

cm e em seguida o número de golpes adicionais para a cravação atingir 45 cm ou, com o

último golpe, ultrapassar este valor.

O registro é expresso pelas frações obtidas nas três etapas.

EXEMPLO:

3/17 - 4/14 - 5/15.

A cada metro de perfuração, a partir de 1 m de profundidade, devem ser colhidas

amostras dos solos por meio do amostrador-padrão, com execução de SPT.

Nas operações subsequentes de perfuração, intercaladas às de ensaio e amostragem,

deve ser utilizado trado helicoidal até se atingir o nível d’água freático.

Quando a cravação atingir 45 cm, o índice de resistência à penetração N é expresso

como a soma do número de golpes requeridos para a segunda e a terceira etapas de

penetração de 15 cm, adotando-se os números obtidos nestas etapas mesmo quando a

penetração não tiver sido de exatos 15 cm, como descrito anteriormente.

A cravação do amostrador-padrão é interrompida antes dos 45 cm de penetração

sempre que ocorrer uma das seguintes situações:

a) em qualquer dos três segmentos de 15 cm, o número de golpes ultrapassar 30cm; (Exemplo:

12/16 - 30/11)

b) um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravação;

(Exemplo: 14/15 - 21/15 - 15/7)

c) não se observar avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de cinco golpes

sucessivos do martelo.

(Exemplo: 5/0)

Quando, com a aplicação do primeiro golpe do martelo, a penetração for superior a 45

cm, o resultado da cravaçãodo amostrador deve ser expresso pela relação deste golpe com a

respectiva penetração. Exemplo: 1/58.

Quando a penetração for incompleta, o resultado da cravação do amostrador é

expresso pelas relações entre o número de golpes e a penetração para cada 15 cm de

penetração.

Quando a penetração do amostrador-padrão com poucos golpes exceder

significativamente os 45 cm ou quando não puder haver distinção clara nas três penetrações

parciais de 15 cm, o resultado da cravação do amostrador-padrão deve ser expresso pelas

relações entre o número de golpes e a penetração correspondente.

EXEMPLO:

0/65; 1/33 - 1/20.

A tabela a seguir apresenta correlações empíricas, que permite uma estimativa da compacidade das areias e da consistência das argilas, a partir da resistência à penetração medida nas sondagens (Godoy, 1971).

Os pontos de sondagem devem ser criteriosamente distribuídos na área em estudo, e

devem ter profundidade que inclua todas as camadas do subsolo que possam influir,

significativamente, no comportamento da fundação.

No caso de fundações para edifícios, o número mínimo de pontos de sondagens a

realizar é função da área a ser construída:

Podemos ainda, avaliar o mínimo de furos para qualquer circunstância em função da área

do terreno para lotes urbanos:

2 furos para terreno até 200m²

3 furos para terreno entre 200 a 400m², ou

No mínimo, três furos para determinação da disposição e espessura das camadas.

Os furos de sondagens deverão ser distribuídos em planta, de maneira a cobrir toda a área

em estudo. A seguir alguns exemplos de locação de sondagens em terrenos urbanos.