curso de sondagem à percussão

CURSO DE SONDAGEM PERCUSSO DE SIMPLES RECONHECIMENTO

Fundamentos - Interpretao Aplicaes Prticas

ABPv - Maio / 2002

ABPv AAsssseessssoorriiaa ddee EEnnggeennhhaarriiaa

CURSO DE SONDAGEM PERCUSSO DE SIMPLES RECONHECIMENTO CBR - ABPv - EXEMPLO - FUNDESP

2

NDICE

Pgina 1 - Importncia dos estudos geotcnicos em uma obra de engenharia 04 2 - As sondagens 07 3 - Sntese do histrico da sondagem percusso e do ndice de resistncia a

penetrao 11 4 - Planejamento das sondagens 14 5 - Sondagem percusso de simples reconhecimento 18 6 - Ensaio SPT-T-Medio de torque em sondagem de simples reconhecimento 24 7 - Amostradores especiais para coleta de amostras indeformadas em solos 27

argilosos e em solos arenosos 8 - Qualidade das amostras indeformadas, ensaios "in situ" e de laboratrio 31 9 - Classificao, caracterizao e interpretao dos resultados das sondagens 33 10 - Apresentao dos resultados das sondagens 38 11 - Relevncia da interface do programa de sondagens e projeto de fundao 40 12 Bibliografia 47 ANEXO 49 APNDICE 68


3

OBJETIVO

O curso tem por objetivo fornecer conhecimentos

sobre a norma de sondagem, os equipamentos, o mtodo

de execuo e a interpretao dos resultados obtidos pela

execuo de sondagem percusso para fins de

engenharia.


4

1 - IMPORTNCIA DOS ESTUDOS GEOTCNICOS EM UMA OBRA DE

ENGENHARIA


5

1 - IMPORTNCIA DOS ESTUDOS GEOTCNICOS EM UMA OBRA DE

ENGENHARIA:

Como ser visto, as sondagens so investigaes do subsolo ou do subleito (em estradas) que, como a Topografia, precedem o desenvolvimento de qualquer projeto e podem ser necessrias no transcorrer da obra, ou posteriormente a ela.

Ainda como ser visto, estas investigaes podem ser executadas por diversos processos. Destes processos o nosso curso se prende, exclusivamente, ao processo mais freqente nas obras de construo civil - Sondagem Percusso - como chamada correntemente.

So aplicadas necessariamente em: 1 - Projetos de prdios e residncias de um pavimento; 2 - Projetos de estradas; 3 - Projetos de barragens; 4 - Projetos de fundaes de diversas naturezas; 5 - Projetos porturios.

A topografia, como sabemos, estabelece os limites e a conformao das reas, as

cotas e as orientaes geogrficas. Conforme ser visto, a prospeco do solo permite conhecer:

! O tipo de terreno (rochoso, arenoso, argiloso, etc); ! As camadas constituintes do solo; ! A resistncia destas camadas; ! O nvel do lenol fretico.

O conhecimento destas caractersticas permitir definir o tipo de fundao e a cota

de implantao da mesma. Em projetos de estradas, a investigao destas caractersticas to importante, que

pode determinar um traado mais longo pela anlise custo/benefcio. Assim, preciso lembrar, ainda, que o custo de uma obra poder ser efetivamente

minimizado, se bem programado e bem estudada a prospeco do terreno. O que se diz para a construo civil se pode dizer para a explorao de jazidas

minerais e outras obras que envolvam conhecimento do terreno. Ainda, como ser visto, as prospeces podem ser efetuadas por diversos

processos e, dentre os existentes, importante a escolha levando-se em conta: o tempo de realizao, a preciso das respostas e os custos.

Outro fato que no pode ser esquecido: para se obter uma resposta confivel, nunca ser executada uma nica prospeco, a no ser em situaes particulares, como aquela de implantao de torres de telefonia ou de energia eltrica.

Os mtodos tradicionais de prospeco sero apresentados em nosso curso, com destaque para as sondagens a percusso.

Gostaria de enfatizar o que venho pregando ultimamente em engenharia: Em sondagens, fundaes e estruturas importa mais a qualidade que os custos.


6

So de difcil recuperao os insucessos nestas fases. Os profissionais (engenheiros, arquitetos, gelogos e outros) se prendem

basicamente a uma das trs funes: ! Projetistas; ! Construtores; ! Gerenciadores.

As sondagens so fundamentais para os projetistas de fundaes, entretanto os

construtores, frequentemente, levando em conta as informaes de sondagem, por ocasio da obra, se vem na necessidade de solicitar reformulao do projeto. Os gerenciadores fazem parte da discusso desta situao.

Nesta situao trs informaes so importantes: As cotas de bocas de furo, o RN e o N.A, e a natureza do subsolo. Aconteceu na construo da sede da A.B.O (Associao Brasileira de Odontologia),

onde o N.A apontado pela sondagem se apresentou acima do indicado. Outra situao, estacas cravadas com comprimento previsto na sondagem, que

ultrapassaram o comprimento projetado, porque no foi levado em conta o R.N. indicado na sondagem.

Outra situao: alm do pequeno nmero de sondagens indicado, tambm no foram considerados os deslocamentos executados na sondagem. A surpresa se apresentou na execuo das fundaes, pois, apesar do perfil dos furos apresentar um solo contnuo at a nega, certas reas apresentaram blocos de concreto, ou mataces.

A complementao das sondagens percusso pode ser feita com: sondagens rotativas, sondagem por eletroresistividade ou sondagem por ssmica de refrao.


7

2 - AS SONDAGENS


8

2 - AS SONDAGENS

As sondagens so procedimentos de engenharia que tm por escopo a obteno de informaes de subsuperfcie de uma rea na terra, ou na gua.

As modalidades atualmente mais empregadas no Brasil so mostradas no quadro abaixo:

Tipo de sondagem Sigla Mtodo Processo Poo de inspeo PI direto mecnico Trincheira TR " " A Trado ST " " A Percusso SP " " Rotativa SR " " Mista SM " " Ssmica de refrao rasa SS indireto geofsico Eletroresistividade SE " "

O objetivo principal do curso tratar principalmente das sondagens mecnicas,

destacando a sondagem percusso. 2.1 - OBJETIVOS DAS SONDAGENS: Os objetivos mais freqentes so: Determinao do perfil do terreno por meio de identificao dos solos e/ou rochas que formam as camadas ou estratos na subsuperfcie (PI, TR, ST, SP, SR, SM, SS, SE);

! ! Determinao da resistncia das camadas, cravao de um barrilete padro,

nos solos (SP, SM); ! Determinao do nvel dgua (PI, ST, SP, SR, SM, SE); ! Determinao da cota de ocorrncia do embasamento rochoso, tipo e grau de

sanidade da rocha (SP, SM, SS, SE); ! Existncia de mataces nas camadas de solos (ST, SP, SM, SS, SE); ! Cubagem de jazidas de solos e rochas (PI, ST, SR, SM, SS, SE); ! Coleta de amostras (PI, TR, ST, SP, SR, SM).

2.2 - AS DIVERSAS SONDAGENS: 2.2.1 Poos de Inspeo:

Os poos de inspeo so executados em terrenos que permitam a sua escavao, sem escoramento, atingindo usualmente at 2,00m a 3,00m de profundidade.


9

Tm como objetivo o conhecimento do perfil do terreno, grau de compactao das camadas e coletas de amostras deformadas e indeformadas. 2.2.2 Trincheiras:

So valas longas com profundidade mxima de 2 metros, para uma investigao linear das primeiras camadas do terreno, em situaes especficas. 2.2.3 A trado:

As sondagens a trado so efetuadas com uma ferramenta chamada trado concha, com dimetro de 75mm, 100mm e 150mm, podendo ser usados outros dimetros. Outro tipo de trado usual o helicoidal.

Estas sondagens so executadas em solos argilosos ou arenosos at atingir uma profundidade que limitada pelo nvel dgua ou natureza do terreno.

So utilizadas para coletas de amostras deformadas, identificao do perfil do terreno, determinao do N.A, como ferramenta auxiliar de outros tipos de sondagem e para a execuo de furos em ensaios especiais, como permeabilidade e palheta (vane-test). 2.2.4 Sondagem Percusso:

Estas sondagens so as mais freqentes na engenharia e usualmente executadas para:

! Perfil geolgico das camadas do subsolo; ! Determinao da capacidade de carga das diferentes camadas do subsolo; ! Coleta de amostras das diversas camadas; ! Determinao do nvel do lenol fretico; ! Determinao da compacidade ou consistncia das camadas do subsolo em

solos arenosos ou argilosos, respectivamente, e tambm para a determinao de eventuais linhas de ruptura que possam ocorrer em subsuperfcie.

2.2.5 Sondagens Rotativas

Estas sondagens so as mais freqentes na engenharia e usualmente executadas para:

! A profundidade em que se encontra o embasamento rochoso; ! O tipo ou os tipos de rocha e seu estado de sanidade e fraturas; ! Para indicar a presena de mataces diferenciando-os do embasamento

rochoso; ! Para implantao de uma fundao ou de tirantes; ! Para obteno de poos para captao de guas; ! Para possibilitar injeo de cimento ou de outros materiais em fraturas que

podem ocorrer nos macios rochosos em profundidade.


10

2.2.6 Sondagens Mistas

So aquelas executadas por sondagem percusso, em todos os tipos de terreno, penetrveis por este processo e por meio de sondagem rotativa, onde for inoperante o sistema percusso, face a impenetrabilidade no terreno prospectado.

Os dois mtodos so utilizados alternadamente, de acordo com a natureza do terreno atravessado, at ser atingida a cota do estudo e/ou critrios estabelecidos em especificao para sua paralisao.

Sua execuo recomendada, dentre outras em: ! Terrenos com presena de blocos de rocha e de mataces; ! rea de tlus (mataces errticos em macios terrosos); ! rea de concrees laterticas; ! rea de rejeito de pedreira; ! rea de bota fora, etc...

2.2.7 Ssmica de Refrao

Esta prospeco se faz objetivando conhecer: ! Espessuras e naturezas das camadas de solos sobre o embasamento rochoso; ! Natureza, estado de sanidade e aspectos estruturais do embasamento; ! Contato entre diferentes tipos de rochas; ! Ninhos de blocos ou mataces mergulhados na capa de solo (tlus); ! Capacidade de carga aproximada do solo; ! Definio dos materiais em 1, 2 e 3 categorias (terraplenagem); ! Identificao das camadas de materiais cascalhosos; ! Presena de gua subterrnea; ! Presena de grandes espaos vazios nas rochas (fendas e / ou cavernas),

principalmente em reas crsticas (calcreos ou rochas calcferas). Apesar da grande diversificao de respostas, este processo (ssmica de refrao)

no dispensa o auxlio de outros tipos de sondagem, e propicia a reduo do nmero de investigaes mecnicas, com a sua realizao.

2.2.8 Eletroresistividade:

um mtodo de investigao de campo que auxilia muito na definio do perfil geolgico do terreno, identificando os diferentes tipos de solo e rocha. Muito empregado na definio ou mapeamento do lenol fretico existente nas camadas permeveis de alguns solos e rochas. A variao no valor da resistividade de solos e/ou rochas depende de:

! Porosidade; ! Forma dos gros;


11

! Estrutura do sub-estrato rochoso; ! Salinidade da gua.

3 - SNTESE DO HISTRICO DA SONDAGEM PERCUSSO E DO

NDICE DA RESISTNCIA A PENETRAO


12

3 - SNTESE DO HISTRICO DA SONDAGEM PERCUSSO E DO NDICE DE

RESISTENCIA A PENETRAO 3.1 No final da dcada de trinta (1938), inicia-se a fabricao do primeiro equipamento de sondagem percusso do pas, na oficina mecnica do recm criado (1934) Instituto de Pesquisas Tecnolgicas, IPT, anexo USP.

O equipamento foi confeccionado com base no projeto e nas especificaes trazidas dos USA, pelo ento chefe do servio de solos e fundaes do IPT, Eng Odair Grillo.

O processo de sondagem executado com o equipamento fabricado, era o de percusso com circulao d'gua, realizado atravs de dois tubos. Um tubo de ao de duas polegadas de dimetro, e outro tubo galvanizado de uma polegada de dimetro, dotado de ponta cortante. A gua era injetada pelo tubo galvanizado. O avano do furo era feito pela ponta cortante e o material cortado, carregado para superfcie pela gua, que subia entre este tubo e o revestimento, e depositado num tanque.

Para identificar o tipo de terreno atravessado pela sondagem foi projetado um amostrador de cilindro bipartido, que era conectado s hastes e introduzido atravs do tubo de revestimento, todas as vezes que se notava mudana, tanto no material (subsolo sondado) como na colorao dgua. Para se quantificar a consistncia ou a compacidade do solo, recorreu-se medio do nmero de golpes de um peso de 60 Kg, caindo de uma altura de 75cm, necessrios para cravao de 30cm de amostrador no solo. Este nmero de golpes foi correlacionado pelo uso corrente do mtodo, com a compacidade dos solos arenosos ou com a consistncia dos solos argilosos.

A utilizao deste nmero que foi chamado de resistncia a penetrao e era usado para a previso das presses admissveis em sapatas de fundao direta, levou a exigncia da padronizao deste ensaio.

Foi realizado estudo estatstico pelo prof. Ruy da Silva Leme, e passou-se a adotar nas sondagens percusso com lavagem, o amostrador padro tipo IPT.

3.2 Em 1944, engenheiros da empresa Geotcnica, desenvolveram e adotaram um novo tipo de amostrador que ficou conhecido comercialmente por Mohr-Geotcnica, cujas dimenses eram diferentes do amostrador padronizado pelo IPT.

E para este tipo de amostrador, o nmero N de resistncia a penetrao toma dois significados: N ipt e N mg.

3.3 Em 1948, com a publicao Terzaghi e Peck de Soil Mechanics in Engineering Practice, um terceiro mtodo veio a ser conhecido internacionalmente como o standard peneration test, e com ele um outro nmero de N spt.

O amostrador padronizado por Terzaghi-Peck utilizado pelo DNER, trazido dos USA pelo Eng Galileu Antenor Arajo, onde consta do Catlogo de Equipamentos e de Material para o Conjunto de Sondagem de Reconhecimento do Subsolo, datado de 1957. Todos os projetos de obras de artes especiais (pontes e viadutos), bem como as obras de arte correntes do DNER (bueiros, galerias) , passaram a ser elaborados com base nos resultados deste equipamento padronizado, do qual era parte o barrilete tipo Raymond de 34,9mm e 50,8mm de dimetros interno e externo, respectivamente.


13

3.4 Durante os anos 60 foram realizados estudos, publicados artigos e teses sobre a correlao dos 3 tipos de amostradores, ento em uso por entidades governamentais ou por firmas de sondagem atuando no pas. 3.5 A partir da dcada de 70, o grande volume de obras existentes no pas proporcionou o aparecimento de diversas especificaes de execuo de sondagem percusso, que resultaram na norma MB-1211, publicada em 1979, pela ABNT: Execuo de Sondagem de Simples Reconhecimento dos Solos, que em 1980, foi renumerada em NBR-6484. Nela, o equipamento, o processo de sondagem, o amostrador e o peso de bater so padronizados para a obteno de resistncia a penetrao SPT. 3.6 O ndice de resistncia a penetrao, conhecido internacionalmente como N spt , um nmero que representa o valor da compacidade ou da consistncia de um solo, obtido do ensaio de penetrao que consiste na cravao dinmica de 45cm do amostrador padro no solo, sendo o nmero N SPT, o nmero de golpes necessrios a cravao dos 30cm finais do amostrador. 3.7 - No XII Congresso Internacional de Mecnica dos Solos e Engenharia de Fundaes (ISSMFE), realizado no Rio de Janeiro, em 1989, Luciano Dcourt, foi co-relator especial sobre o ensaio SPT que, a partir de ento, passou a ser chamado de "International Reference Test Procedure (IRTP). 3.8 - A ABNT- Associao Brasileira de Normas Tcnicas, em fevereiro de 2001, publicou a nova verso da NBR-6484, com validade a partir 30/03/2001, que substitui a NBR-6484-1980 e cancela e substitui a NBR 7250-1982.


14

4 - PLANEJAMENTO DAS SONDAGENS PERCUSSO


15

4 - PLANEJAMENTO DAS SONDAGENS

Qualquer execuo de uma obra requer um planejamento prvio para a definio do tipo de servio a ser realizado. Este conhecimento prvio possibilitar a melhor escolha do tipo ou dos tipos de sondagens, que podero ser utilizados para a avaliao da subsuperfcie.

O conhecimento inicia-se atravs de uma inspeo no local, onde dever ser

observado o seguinte: ! Natureza do terreno tipo de solo, ocorrncia de afloramento de rocha, presena

de blocos ou mataces, proximidade de rio, linhas de drenagem; ! Morfologia do terreno terreno plano, suavemente ondulado, ondulado, terreno

ngreme, encosta natural (talude de corte), rea de aterro; ! Presena ou vestgio dgua ou umidade; ! Finalidade da sondagem para uma adequada interao entre a futura obra e o

meio ambiente, tanto em superfcie como subsuperfcie; ! Sondagem em terreno firme ou dentro de um espelho dgua (mar, rio, lago); ! Nmero de furos definido por norma, especificao ou solicitao do cliente, na

contratao da sondagem; ! Profundidade do furo, varivel com o tipo de obra, sendo tambm objeto de

norma, especificao ou solicitao do cliente; ! Local da sondagem, tambm amarrado ao tipo de obra; ! Tipo de prospeco tambm escolhido durante o planejamento, em funo da

realidade do terreno onde as sondagens sero executadas; ! Posio dos furos e previso de possveis deslocamentos devido presena de

blocos ou mataces. 4.1 - NMERO DE SONDAGENS:

A NBR 8036 - Programao de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundaes de edifcios - 1983, estabelece:

No item 4.1.1.2 As sondagens devem ser, no mnimo, de uma para cada 200m2 de rea da projeo em planta do edifcio, at 1.200m2 de rea. Entre 1.200m2 e 2.400m2 deve-se fazer uma sondagem para cada 400m2 que excederem 1.200m2 . Acima de 2.400m2 o nmero de sondagens ser fixado de acordo com o plano particular da construo. Em quaisquer circunstncias o nmero mnimo de sondagens deve ser:

a) Dois para rea da projeo em planta do edifcio at 200m2 ; b) Trs para rea entre 200m2 e 400m2 .


16

4.2 - POSIO DOS FUROS:

A NBR 8036 no item 4.1.1.4 "As sondagens devem ser indicadas em planta e obedecer as seguintes regras gerais:

a) Na fase de estudos preliminares ou de planejamento do empreendimento, as

sondagens devem ser distribudas em toda a rea da edificao; na fase de projeto executivo pode-se localizar as sondagens de acordo com critrios especficos que levem em conta pormenores estruturais;

b) Quando o nmero de sondagens for superior a trs, elas no devem ser distribudas ao longo de um mesmo alinhamento;

c) Para fundaes, as sondagens devem ser feitas tanto mais prximas quanto possveis das mesmas. 4.3 - PROFUNDIDADE DAS SONDAGENS

A NBR 8036 , no item 4.1.2.2 "As sondagens devem ser levadas at a profundidade onde o solo no seja mais significativamente solicitado pelas cargas estruturais, fixando-se como critrio, aquela profundidade onde o acrscimo de presso no solo, devido s cargas estruturais aplicadas, for menor do que 10% da presso geosttica efetiva".

Em anexo, grfico para estimativa da profundidade, apresentado na norma citada. A norma NBR 6884 - 2001, tambm estabelece critrios de paralisaes, os quais

sero abordados a seguir. A paralisao da sondagem obedece a critrios pr-estabelecidos entre o cliente e o

executor adotando-se: a) Critrios estabelecidos na Norma NBR-6884 / 2001 usando-se a resistncia penetrao em ensaios SPT sucessivos, como por exemplo:

! Em 3m sucessivos, se obtiver ndices de penetrao de 30/15 iniciais; ! Em 4m sucessivos, se obtiver ndices de penetrao 50/30 iniciais; ! Em 5m sucessivos, se obtiver ndices de penetrao com valor de 50/45 do

amostrador padro. b) Ao se atingir uma profundidade pr-determinada, caso tenha sido ultrapassada,

por exemplo, uma camada de argila orgnica, j previamente conhecida. c) Quando atingida determinada profundidade, desde que a consistncia (no caso de

argila) ou a compacidade (no caso de areia) obtida no ensaio SPT tenha alcanado um valor de resistncia a penetrao pr-estabelecido.


17

d) Nega de trpano de lavagem, que caracteriza a condio de impenetrvel ao mtodo de sondagem a percusso, com o uso do ensaio SPT, alternado com o mtodo de avano por lavagem.

Usualmente considera-se que ocorreu a nega do trpano de lavagem se durante 30

minutos de execuo da lavagem, operao que consiste na elevao da composio de lavagem em cerca 0,30m do fundo do furo, e de sua queda, que deve ser acompanhada de movimento de rotao imprimido manualmente pelo operador, constata-se uma das situaes abaixo descritas:

! Durante os 30 minutos do ensaio e da anotao em separado dos avanos

obtidos, para cada 10 minutos, forem conseguidos avanos inferiores a 5,0 cm, para o total tempo de lavagem, isto , 30 minutos;

! Quando aps a realizao de quatro ensaios consecutivos (SPT), no for alcanada a profundidade completa de execuo do ensaio penetromtrico, isto , 0,45m, e a cota do ensaio penetromtrico seguinte seja atingida por lavagem;

! Para o caso especfico de projetos geotcnicos na construo de edifcios, deve ser consultada a NBR 8036 / JUN 1983, cujo grfico para a estimativa da profundidade das sondagens na rea da futura edificao mostrado em anexo.

4.4 - CUSTO DAS SONDAGENS

Qualquer investigao de subsolo ter um custo maior ou menor em funo do terreno, bem como da obra a ser executada.

As sondagens mais dispendiosas so aquelas que no so realizadas. A no realizao de sondagens, seguramente vai acarretar aumento de custos e riscos de runa para a futura obra.

Segundo dados divulgados pela Associao Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, aps a realizao do 1 Workshop sobre seguros de engenharia promovido pela ABGE em 2001, no pas, o custo das investigaes geotcnicas fica abaixo de 1% do valor total das obras civis, enquanto que em outros pases essa percentagem varia de 1 a 3%.

O preo para execuo das sondagens, de um modo geral, definido por: 1 - Mobilizao e Desmobilizao de equipe e equipamentos; 2 - Custo de metro linear perfurado (sondagem mecnica); 3 - Custo de bases (extenses) ou caminhamentos (sondagem geofsica); 4 - Instalao por furo; 5 - Execuo de plataformas em encostas; 6 - Execuo de plataformas ou flutuantes em espelhos d'gua. No planejamento das sondagens tambm deve ser considerado o tempo gasto na

sua execuo, bem como a poca de sua realizao, se durante o projeto ou a obra, algumas reas, face s dificuldades de acesso, s possibilitem a execuo das sondagens durante a execuo da obra.


18

5 - SONDAGEM PERCUSSO


19

5 SONDAGEM PERCUSSO: 5.1 EQUIPAMENTO:

O equipamento padro para execuo de sondagens percusso com circulao dgua compe-se principalmente das seguintes peas:

! Torre desmontvel, com quatro pernas de 5m de comprimento, de tubo de ao, sem costura, com 2 de dimetro interno e 5mm de espessura mnima de parede. Acompanha a torre, sarilho e roldana. A roldana ter eixo de ao de 1 de dimetro sobre rolamento de esferas;

! Conjunto moto-bomba constitudo por: bomba dgua com entrada e sada de 2, com vazo mnima de 70 L/min, conjugada com motor gasolina, diesel ou eltrico, com potncia da ordem de 6,5CV e presso tambm da ordem 70 Kg/cm2 , montado sobre esquis e/ou rodas, acompanhado dos seguintes complementos:

mangote de suco de 1 1/2 de dimetro, com 5,00m de comprimento; mangueira de borracha com quatro (4) lonas de 1 de dimetro interno com

7,00m de comprimento. ! Caixa ou reservatrio dgua com capacidade de armazenar cerca de 200L; ! Haste-guia (do peso batente), com 1 de dimetro interno e 4mm de espessura

mnima; ! de parede, com cerca de 1,12m de comprimento; ! Peso batente de 65 Kg; ! Cabea batente, com rosca especial, confeccionada em ao de 95% a 100% de

carbono por revestimento; ! Revestimento constitudo por: tubo de ao, sem costura, para presso, com 2

1/2 de dimetro interno e 6mm de espessura mnima de parede, com rosca especial em ambas extremidades, conforme descrio abaixo:

Seo de 3,00m; Seo de 2,00m; Seo de 1,50m; Seo de 1,00m; Seo de 0,50m.

! Duas sapatas cortantes, com rosca especial, confeccionada em ao de 95% a

100% de carbono; ! Cabea batente, com rosca quadrada de uma entrada e trs filetes por polegada

nas duas extremidades p/ haste; ! Hastes constitudas por: tubo de ao, sem costura, com 1 de dimetro interno e

4mm de espessura mnima de parede, com rosca especial e peso 2,97 Kg/ml, conforme descrio abaixo:

seo de 3,00m - sete varas seo de 2,00m - cinco varas seo de 1,00m - trs varas seo de 0,50m - duas varas


20

Nota: Na maioria das execues de sondagem percusso para obra de engenharia, se usa, no mximo, 35,00m de haste de 1.

! Amostrador padro bipartido longitudinalmente, tipo Raymond com 2 de dimetro externo e 1 3/8 de dimetro interno, figura em anexo;

! Cruzeta de lavagem com entrada de 3/4 e sada de 1; ! Lmina de lavagem de 2 x 1/4, soldada em tubo de ao, sem costura, com 1

de dimetro interno e 4mm de espessura mnima de parede, com 0,5m de comprimento, com rosca comum para ser adaptada a tubo de 1;

! Cruzeta de lavagem (tubo de 2 1/2 x 3 x 0,30m), com rosca especial para descarga dgua, com luva para tubo de ao, sem costura, para presso, de 2 de dimetro interno, soldada a 0,05m da rosca;

! Balde interno para tubo de 2, para esgotar gua do furo; ! Bomba de areia de suco para tubo de 2; ! Trado concha de 4 de dimetro, com rosca comum, para adaptar em tubo de 1

(figura em anexo); ! Trado helicoidal de 2 de dimetro, com rosca comum, para adaptar em tubo de

1 (figura em anexo); ! Braadeira para sacar tubo de dimetro externo, em chapa de 3/4, com 3 de

largura e 0,70m de comprimento; ! Ferramenta para sacar tubo de guia; ! Chave de grifa de 24; ! Chave de grifa de 18; ! Chave de alar; ! Tenaz com corrente para tubo de 2 1/2 at 4 (tipo jacar); ! Cabo de ao de 3/8" com 20,0m; ! Escova de ao; ! Sacos plsticos pequenos ( 20cm) para amostra individual; ! Saco plstico grande ( 40cm) para coleo de amostra do furo; ! Etiquetas gomadas para identificao da amostra (furo, n amostra, penetrao); ! Balde metlico com capacidade para 20 litros; ! Recipiente com capacidade de 20 litros para transporte de gasolina; ! Recipiente com capacidade de 10 litros para transporte de leo lubrificante; ! Jogo de chave de boca de 1/4 at 1 1/2; ! Trena de 20m; ! Metro de madeira, de balco; ! Mangueira de borracha transparente com 20m, para nivelamento.

5.2 EXECUO:

A execuo dos servios de sondagem percusso inicia-se pelo posicionamento da torre (trip) num ponto locado e nivelado em relao a um RN fixo e bem determinado no terreno, ou num ponto pr-determinado num espelho dgua.

O posicionamento da torre de sondagem em terra firme realizado, com o levantamento e o nivelamento da torre (trip) sobre a superfcie do terreno, tendo-se o cuidado de que as pernas de apoio estejam firmemente assentadas.


21

O processo de perfurao iniciado atravs de trado ou cavadeira, at a profundidade de 1,00m. O material coletado atravs do trado ou da cavadeira, deve ser identificado, como amostra inicial de trado, e colocado em saco plstico apropriado.

O ensaio de penetrao SPT iniciado, com a descida das hastes, por dentro do

furo, acopladas ao amostrador padro, que posicionado no fundo do furo. A cabea de bater conectada no topo da haste, o peso batente ser apoiado sobre ela devendo ser anotada uma eventual penetrao do amostrador no terreno. O ensaio de penetrao SPT Standard Penetration Test consiste na cravao dinmica de 45cm do barrilete amostrador padro tipo Raymond, no solo.

O topo do tubo de revestimento de 2 1/2 de dimetro usado como nvel de referncia, e na haste de perfurao marca-se de forma visvel (com giz), um segmento de 0,45m, dividido em trs segmentos iguais de 0,15m cada um. O peso batente de 65Kg levantado por meio de cabo de ao e sarilho, at a altura de 0,75m, marcada na haste guia do peso. Deve-se observar que os eixos longitudinais do peso batente e a composio de cravao do amostrador, estejam rigorosamente coincidentes e verticalizados.

A queda do peso batente deve ser totalmente livre, por gravidade, para ser evitada perda de energia de cravao por atrito, principalmente, quando for utilizado equipamento mecanizado, o qual deve ser dotado de dispositivo disparador que garanta a queda totalmente livre do peso.

Procede-se a cravao do amostrador, atravs da queda livre do peso de 65Kg a uma altura de 0,75m, anotando-se separadamente o nmero de golpes necessrios para a cravao de cada segmento de 0,15m.

De acordo como definido por Terzaghi-Peck (Soil Mechanics in Engineering Practice), e normalizado pela NBR 6484, o ndice de resistncia a penetrao, a soma do nmero de golpes necessrios a cravao no solo dos 0,30m finais do amostrador.

Aps a realizao do ensaio de penetrao, a composio da sondagem, composta pelas hastes e barrilete, ser retirada do subsolo atravs de manobra com auxlio da torre, cabea de alar hastes, cabo de ao, sarilho e chaves.

O amostrador bipartido aberto para retirada da amostra, tendo-se o cuidado de anotar uma possvel mudana de material, na amostra coletada. Uma parte representativa da amostra colocada em saco plstico prprio, etiquetado, principalmente a parte relativa ao bico do amostrador. Na etiqueta gomada utilizada deve constar o nmero do furo, o nmero da amostra, a profundidade e os nmeros de golpes, relativos a cada segmento de 0,15m.

Aps a execuo do primeiro ensaio SPT em terreno firme, a perfurao do subsolo prosseguida, atravs do uso de trado at que o mesmo se torne inoperante, ou o nvel dgua (N.A) seja encontrado. A partir da, a sondagem realizada com a utilizao do processo de perfurao por circulao dgua, no qual, usa-se o trpano de lavagem como ferramenta para escavao do subsolo. O material escavado pela ao do trpano acoplado s hastes, removido por meio de circulao dgua impulsionada pelo conjunto moto-bomba.


22

Se as paredes do furo durante a sua perfurao tornarem-se instveis, isto , o furo tendendo a fechar, o revestimento de 2 1/2 deve se descido atravs de sua cravao dinmica com o uso do peso batente, at onde se fizer necessrio, para evitar o fechamento da perfurao. O revestimento deve ficar posicionado sempre acima da cota de realizao do ensaio SPT, de 0,50m. Somente, em casos de fluncia do solo para o interior do furo, ser admitido deix-lo a mesma profundidade do fundo do furo. Em alguns casos pode-se usar a lama bentontica para revestir as paredes do furo, sendo a mesma, previamente preparada, 12:00h antes de uma utilizao.

A lama bentontica no poder ser usada em sondagem percusso que tambm se pretenda instalar medidor de nvel d'gua subterrneo ou piezmetro.

A sondagem prossegue com a cravao dinmica do amostrador, isto , realizao do ensaio SPT, a cada metro, sendo utilizado como mtodo de avano da sondagem a circulao dgua por lavagem, entre duas penetraes sucessivas, portanto, para cada 0,45m penetrados no terreno, sero lavados 0,55m para se atingir a nova cota de penetrao.

Na sondagem executada dentro dgua, inicialmente o trip instalado sobre o flutuante ou plataforma, posicionado e poitado, e o revestimento descido at o fundo do espelho dgua, sendo o mesmo, a partir da, cravado no terreno, usando-se os mesmos critrios utilizados em terra firme.

O ndice de resistncia a penetrao SPT, quando realizado de acordo a Norma NBR - 6484, apresenta valores, que do uma indicao bastante til, para a determinao da consistncia nos estratos argilosos sondados, ou da compacidade nos estratos arenosos. Entretanto, o ndice de resistncia penetrao, pode apresentar resultados incorretos, uma vez que, uma srie de fatores pode influenciar os valores obtidos.

De maneira geral, estes fatores podem estar associados ao equipamento e/ou a prpria execuo da sondagem.

Dentre os fatores mais preponderantes associados ao equipamento incluem-se: ! O amostrador tipo Raymond utilizado no obedece forma e s dimenses

exigidas pela norma, em relao ao estado de conservao, principalmente quanto a sua extremidade cortante (bico);

! O estado de conservao das hastes ou o uso de hastes fora de padro em relao ao tamanho ou ao peso;

! O martelo (peso batente) no ter o peso correto (65Kg). Quanto aos fatores mais freqentes associados execuo da sondagem

destacam-se: ! O trip mal assentado enverga-se, desloca-se lateralmente ou uma das pernas

afunda, o que pode comprometer a simetria das hastes e do peso batente; ! Variao na energia de cravao, devido a incorreo na altura de queda do

martelo (0,75m), ou atrito no cabo de sustentao do peso, quando no levantamento do peso;

! O processo de avano da sondagem, acima e abaixo do nvel dgua subterrnea (inclusive a manuteno ou no do NA), quando do avano da sondagem, em cota abaixo de sua ocorrncia;

! O furo no estar totalmente limpo, o que provoca sedimentao de material no seu interior, notadamente, quando se trata de material pedregulhoso;


23

! O furo no estar suficientemente alargado para permitir a passagem livre do

amostrador padro, tipo Raymond.

Excesso de lavagem para cravao do revestimento. Nmero de golpes contados de maneira errada (incorreta) em qualquer segmento do

ensaio SPT. A eliminao destes fatores, assegura que os valores adotados para a consistncia

ou a compacidade do solo, obtidos com SPT, esto corretos e aceitveis, podendo ser correlacionados, com outros parmetros obtidos atravs de outros ensaios, para o mesmo tipo de solo sondado. 5.3 DETERMINAO DO NVEL D'GUA (N.A):

Na realizao da sondagem percusso, a determinao da profundidade de ocorrncia do nvel dgua subterrneo N.A, tambm um valioso subsdio para qualquer tipo de obra que se pretenda edificar.

Deste modo, durante a execuo da sondagem, dever ser observado o seguinte:

! Cota do nvel dgua (N.A); ! Registro da presso (no caso de artesianismo) e a altura atingida pela coluna

dgua em relao a superfcie do terreno; ! Subida ou descida da coluna dgua de circulao da sondagem, durante a

operao de prospeco; ! A cota de fuga ou perda total da gua de circulao de lavagem, bem como a

metragem; ! Final de revestimento 2 1/2 utilizado.

O nvel dgua deve ser anotado desde a sua evidncia de ocorrncia, quando o

solo, por exemplo, se apresentar mais mido, durante o avano da sondagem a trado. Neste caso, deve-se esperar um certo lapso de tempo, para que o surgimento d'gua no fundo do furo, possibilite a medida da sua profundidade.

O nvel dgua final da sondagem determinado no trmino do furo, aps o esgotamento do mesmo, com a utilizao da bomba balde e da retirada do tubo de revestimento, e aps decorridas, no mnimo, doze horas da sua concluso.


24

6 - ENSAIO SPT-T - MEDIO DE TORQUE DE SONDAGEM PERCUSSO


25

6 ENSAIO SPTT - MEDIO DE TORQUE EM SONDAGEM PERCUSSO:

O ensaio SPT T (SPT-Torque) foi desenvolvido recentemente, a partir de uma idia original de SMT Ranzini (1995), e consiste na medida aps a cravao do barrilete amostrador padro Raymond, do momento de toro do referido amostrador, conforme Ranzini, UR Alonso e L. Dcourt, publicada no nmero 511 da revista Engenharia de S. Paulo. 6.1 EQUIPAMENTO BSICO:

Constitudo pelo equipamento completo de sondagem percusso de simples reconhecimento, acrescido de:

6.1.1 Torqumetro: ferramenta mecanizada de controle manual para medio de torque. A capacidade mnima do torqumetro deve ser de 50 Kgf x m. Entretanto, recomenda-se o torqumetro com capacidade de 80 Kgf x m, preferencialmente com ponteiro de arraste. 6.1.2 Chave soquete: ferramenta de encaixe sextavado utilizado para atarraxar e desatarraxar pinos ou porcas. 6.1.3 Disco centralizador: disco de ao carbono especial, com dimetro externo de 3, e furo central de 1 1/4, cujo objetivo manter a composio das hastes de 1 da sondagem percusso centralizada em relao ao tubo de revestimento de 2 1/2. A face inferior do disco tem um sulco de 4mm de largura por 4mm de profundidade, com dimetro de 2 1/2 para encaixe do tubo guia ou revestimento, de 2 1/2. 6.1.4 Pino adaptador: constitudo de ao, na forma de um tarugo sextavado com dimetro de 1 1/4 e rosca BSP de 1 numa das suas extremidades. 6.2 A MEDIDA DO TORQUE:

O Torque efetuado, conforme seqncia abaixo, aps a realizao de cada ensaio SPT, de acordo com a NBR-6484: Aps cravado o amostrador Raymond padro, retira-se a cabea de bater, e coloca-se o disco centralizador at o mesmo ficar apoiado no tubo guia e rosquea-se na mesma luva, onde estava anteriormente a cabea de bater, o pino adaptador. A chave soquete de medida encaixada perfeitamente no pino sextavado, e acopla-se ao torqumetro, a chave soquete. O operador inicia o movimento de rotao do conjunto de hastes de 1, usando o torqumetro como brao de alavanca, tendo o cuidado de manter o mesmo na horizontal, no forando o encaixe do torqumetro com a chave soquete, e desta com o pino sextavado, isto , o conjunto est perfeitamente encaixado, e o torqumetro na horizontal. Um observador bem posicionado l no instrumento de leitura do torqumetro, o valor mximo obtido na operao de torque e avisa ao operador que interrompa a rotao aps ter sido alcanada aquela leitura mxima.


26

s vezes, anotado tambm, o valor residual aps o torque mximo.

As anotaes devem ser feitas no prprio boletim de sondagem, em coluna prpria, ao lado da que contm o SPT.

A operao realizada, a cada metro, sendo observada a capacidade do torqumetro. 6.3 O NDICE DE TORQUE (TR):

a relao existente entre o valor do torque, medido em Kgf x m, pelo valor N do SPT (T/N).

O estabelecimento de correlaes estatsticas entre o valor do torque (T), medido em Kgf x m, e o valor de resistncia penetrao N, permite uma nova classificao de solos, que desempenha um papel fundamental na estrutura destes solos. 6.4 INTERPRETAO DO SPT T:

A partir do conhecimento das propriedades e parmetros geotcnicos, dos solos da bacia sedimentar terciria do estado de S. Paulo, os autores admitiram que, a relao T/N aproximadamente 1,2. A partir da, Dcourt (1996) props que se definisse a equivalncia entre o SPT e o SPT-T, como sendo o valor do torque T (Kgf x m) dividido por 1,2, tendo por base o conceito de N equivalente (Neq.)

Entretanto, deve-se frisar que, a sua utilizao dever ser feita com muita cautela. As comprovaes existentes esto muito longe de se constituir numa prova definitiva de ampla aplicabilidade, a partir da premissa estabelecida, para os solos da BST SP (Bacia Sedimentar Terciria de S. Paulo).

Outra forma de interpretar e de utilizar os valores do torque, seria, atravs de correlaes diretas "entre o atrito unitrio de estacas e o atrito unitrio amostrador-solo", Alonso, U.R .

"Correlaes entre o atrito lateral medido com o torque e o SPT", dezembro 1994, segundo Fundaes - Teoria e Prtica - ABNT / ABEF, 2 edio.


27

7 - AMOSTRADORES ESPECIAIS PARA COLETA DE AMOSTRAS

INDEFORMADAS EM SOLOS ARGILOSOS E EM SOLOS ARENOSOS


28

7 AMOSTRADORES ESPECIAIS PARA COLETA DE AMOSTRAS INDEFORMADAS EM SOLOS ARGILOSOS E EM SOLOS ARENOSOS: 7.1 - AMOSTRADOR SHELBY:

A ocorrncia de estratos no subsolo de natureza argilosa, com consistncia mole e espessura varivel, cuja camada pode variar desde lentes centimtricas at pacotes com espessura da ordem de metros, levaram ao desenvolvimento de um amostrador especial de parede fina, que possibilitasse a coleta deste tipo de material.

O amostrador tipo Shelby de parede fina, o mais usado, tanto no Brasil como no exterior. Normalmente so fabricados em lato ou alumnio, e tambm podem ser em ao inoxidvel, porm a um custo mais elevado.

A qualidade da amostra indeformada coletada, est diretamente relacionada ao dimetro do amostrador, normalmente de 3 ou 4 polegadas, bem como a operao de coleta, da manipulao da amostra aps a coleta, do transporte e do armazenamento da amostra.

A sondagem, para a coleta de amostra indeformada do tipo Shelby, realizada com o equipamento de sondagem percusso, de simples reconhecimento. Utilizando tubo de revestimento de, no mximo, 6 de dimetro, com avano, por lavagem, at que se tenha atingido a camada argilosa, e a cota em que vai ser realizada a amostragem. Limpa-se o fundo do furo, com trado helicoidal ou lavagem, para garantir a qualidade da amostra.

O amostrador composto por um tubo conectado a um cabeote provido de uma vlvula de esfera, que possibilite ao ar e a gua escaparem, medida que, o amostrador cravado na camada argilosa, e a amostra coletada, alojada no seu interior. Toda a operao de amostragem no solo realizada, por introduo do amostrador Shelby, atravs de presso esttica constante, que retirado do solo quando estiver cheio.

Durante a operao de cravao, deve ser observado que, o amostrador no penetre mais que o seu comprimento, a fim de evitar que a amostra seja comprimida no seu interior, perdendo, portanto, as caractersticas de amostra indeformada.

A camisa Shelby desconectada das hastes e do cabeote, removendo-se os dois parafusos de fixao e selando-se as extremidades com parafina, para serem enviadas ao laboratrio, as amostras, sero guardadas em cmara mida

As amostras Shelby merecem cuidados especiais, desde a sua extrao. Sero mantidas sempre, na posio vertical, de forma que a parte inferior, seja a correspondente parte inferior da amostra, antes de suas extremidades serem seladas com parafina.

Na extrao, devem ser evitados impactos e vibraes, na obteno da amostra, que ser transportada em caixas com serragem. Deve ser evitada a exposio ao sol, quando retirada do furo, para as operaes de embalagem e transporte. Perodos longos de armazenagem em cmara mida, devem ser evitados. A Norma Brasileira NBR 9820 - 1977 - Coleta de Amostras Indeformadas de Solos de Baixa Consistncia em furos de sondagem, d os procedimentos para a coleta de amostras Shelby.

Em anexo, figura do amostrador Shelby.


29

7.2 AMOSTRADORES DE PISTO:

Utilizados para a extrao de amostras indeformadas, em argilas orgnicas muito moles a moles, em argilas mdias e rijas e em solos arenosos.

Na operao de cravao do amostrador, atravs de presso esttica e contnua, a adeso e o atrito entre o solo e as paredes do tubo provoca, nos solos coletados, uma pequena perturbao na estrutura original destes solos. Uma vez que, entra menos amostra no tubo do amostrador do que deveria ocorrer em relao ao seu avano, muita importncia h no amolgamento da amostra coletada.

Nos solos, considera-se que houve o amolgamento, quando ocorreu a destruio da sua estrutura original com conseqente perda de sua resistncia.

A influncia da estrutura do solo nas suas propriedades pesquisada atravs de ensaios realizados com amostras indeformadas.

O grau de sensibilidade Gs de um solo expresso pela razo entre a resistncia compresso simples (Rc) de uma amostra indeformada e a resistncia (Rc) da mesma amostra, depois de amolgada a teor de umidade constante.

Gs = Rc

Rc

Os valores a seguir do classificao proposta por A. W. Skempton, para a sensibilidade das argilas:

Grau de Sensibilidade Tipo de Argila Gs < 1 Argilas insensveis 1 < Gs < 2 Argilas de baixa sensibilidade 2 < Gs < 4 Argilas de mdia sensibilidade 4 < Gs < 8 Argilas sensveis Gs > 8 Argilas extra-sensveis

O uso de um pisto ou mbolo que se desloca, por dentro do tubo de parede fina, proporciona uma sensvel melhoria nas condies da amostragem, quanto qualidade da amostra obtida, sendo as suas caractersticas in natura, consideradas preservadas para efeito de ensaios, e a amostra considerada indeformada.

A operao para retirada da amostra realizada com a descida do amostrador at o fundo do furo de sondagem, totalmente limpo, estando o tubo fechado pela mbolo. Suspende-se, a seguir, o mbolo ou pisto, puxando-se a haste interna at cerca de um tero da altura do tubo e crava-se esta parte no solo. Depois puxa-se o restante do pisto e crava-se o restante do amostrador. Para destacar a amostra coletada do solo, gira-se o amostrador, sendo o mesmo puxado para a superfcie.


30

7.2.1 - Amostrador de pisto estacionrio Osterbeg:

Consiste de um amostrador de pisto estacionrio, conforme figura anexa, utilizado para coleta de amostras em:

! Solos argilosos orgnicos de consistncia mole; ! Solos silte-argilosos de consistncia mole; ! Solos arenosos ou silte-arenosos, de compacidade fofa medianamente

compacta.

O amostrador formado por um tubo de parede fina, interno a um outro tubo, coroado por uma cabea, que recebe a presso hidrulica utilizada para a cravao do tubo de parede fina no solo. No interior do corpo do amostrador existe um mbolo que permanece estacionrio durante toda a operao de cravao do amostrador.

Quando o tubo interno estiver completamente preenchido pela amostra de solo, que corresponde ao trmino do curso da cabea, executa-se, na coluna das hastes, uma toro para cortar a base da amostra.

A seguir, o conjunto de hastes e de barrilete, retirado, com todo cuidado. As vlvulas de esfera aliviam toda a presso durante a subida do conjunto e provocam um vcuo, que permite reter a amostra coletada no tubo interno.

A obteno das amostras indeformadas, seja atravs de amostradores especiais, seja atravs de blocos em poos escavados, permitem a realizao de ensaios em laboratrio de solos, onde as caractersticas naturais dessas amostras so consideradas como praticamente preservadas.


31

8 - QUALIDADE DAS AMOSTRAS INDEFORMADAS, ENSAIOS "IN SITU" E

DE LABORATRIO


32

8 - QUALIDADE DAS AMOSTRAS INDEFORMADAS, ENSAIOS "IN SITU" E DE LABORATRIO:

As amostras indeformadas, coletadas com amostradores especiais, ou obtidas atravs de blocos moldados "in situ" permitem realizar ensaios de granulometria com sedimentao, cisalhamento direto, adensamento, triaxial ou ainda ensaio de difrao por raio-x e lmina petrogrfica.

O ensaio de granulometria com sedimentao permite identificar a frao fina e coloidal do solo.

O ensaio de adensamento tem como objetivo a deteminao experimental das caractersticas do solo, que interessem determinao dos recalques provocados pelo adensamento, isto , sua compressibilidade quando submetidos a uma carga em funo do tempo.

A resistncia ao cisalhamento pode ser obtida atravs de cisalhamento direto, compresso triaxial e compresso simples.

Estes ensaios permitem conhecer a resistncia de um solo ao cisalhamento, isto , a propriedade de suportar cargas e conservar a estabilidade.

Os ensaios de difrao por raio-x e lmina petrogrfica permitem identificar a composio mineralgica e as propriedades associadas mineralogia, como por exemplo a expansibilidade.

Por mais cuidados que recebam em suas extraes, as amostras indeformadas, ainda apresentam a inevitvel limitao, representada pela descompresso que experimentam, ao serem retiradas de sua posio natural. Da, a importncia de ensaios "in situ", como, por exemplo, o ensaio de penetrao esttica ou Diepsondering, (ensaio CPT), hoje modificado e denominado de ensaio piezocone - ensaio CPTU, e tambm realizado na verso de ensaio de cone eltrico.

Ainda, quanto a ensaios "in situ", podemos relacionar o Vane-Test, conhecido como ensaio de palheta e os ensaios pressiomtricos, realizados atravs de placas (carregamento) ou sondas pressiomtricas, como por exemplo o pressimetro do tipo Menard.

Considerando os objetivos do curso, no sero detalhados os ensaios "in situ" realizados sobre solos argilosos ou arenosos, bem como os de laboratrio.

No estado atual da tcnica de coleta de amostras, seja atravs de amostradores especiais (citado no item 7) ou de blocos indeformados, ou por aparamento com o uso de cilndricos e anis biselados, no fundo de cavas em solo de qualquer natureza, a extrao da amostra exigir a introduo de ferramenta (barrilete, cilindro, anis biselados, etc...) que provoca alteraes nas condies de tenso na vizinhana, onde a amostra est sendo tirada. No entanto, a amostra contida no amostrador, no est submetida aos mesmos esforos que possui no seu estado natural, bem como, durante a sua extrao no laboratrio, seja de barrilete ou de bloco indeformado, tambm produzir outra variao de esforos. Dessa maneira, as variaes de tenses so inevitveis, especialmente, quando da determinao por ensaio triaxial da presso neutra na amostra de solo.


33

9 - CLASSIFICAO, CARACTERIZAO E INTERPRETAO DOS

RESULTADOS DAS SONDAGENS


34

9 - CLASSIFICAO, CARACTERIZAO E INTERPRETAO DOS RESULTADOS DAS SONDAGENS: 9.1 - CLASSIFICAO E CARACTERIZAO DAS AMOSTRAS DE SOLO:

A classificao e a caracterizao das amostras coletadas, nas sondagens percusso, feita atravs da identificao ttil-visual do solo constituinte das amostras e sero observadas:

! A sua granulometria; ! A sua origem ou gnese; ! A sua composio mineralgica visvel a olho nu, ou com auxlio de lupa; ! A sua cor; ! Quanto granulometria, os solos podero ser classificados, segundo a ABNT

conforme o quadro abaixo.

Classificao Dimetro do gro Pedregulho 4,8mm a < 76mm Areia Grossa 2,0mm a 4,8mm Areia Mdia 0,42mm a 2,0mm Areia Fina 0,05mm a 0,42mm Silte 0,05mm a 0,005mm Argila < 0,005mm

A frao grossa do solo, constituda por pedregulho ou areia, poder ser individualizada, atravs da inspeo visual ou do tato, com o auxlio dos dedos ou lupa. Quanto frao fina do solo, constituda por silte e argila, , normalmente, identificada usando-se a plasticidade ou consistncia.

A amostra que contm argila em contato com a gua, torna-se pegajosa e, quando seca, apresenta resistncia ao destorroamento por presso dos dedos.

O silte, quando molhado, no apresenta plasticidade e, quando seco, sedoso ao tato, sendo os torres facilmente desagregados pela presso dos dedos.

Em relao sua gnese ou origem, os solos podem ser classificados em: residuais e transportados (sedimentares). Em reas urbanas ou onde ocorreu ao antrpica os aterros tambm devero ser identificados, mencionando-se o tipo do material constituinte.

Os solos residuais so aqueles que no sofreram nenhum tipo de transporte. Estes solos so resultantes da decomposio da rocha matriz que lhe subjacente.

A sua formao est intimamente associada velocidade de decomposio da rocha matriz, cuja ao do intemperismo maior do que a velocidade de remoo provocada por agentes atmosfricos tais como: chuva, vento, associados declividade ou morfologia do terreno e cobertura vegetal.


35

Os solos residuais so usualmente classificados em: ! Residuais jovens - onde visvel a olho nu a estrutura original da rocha matriz,

inclusive a presena de veios intrusivos, xistosidade, fissuras, sendo s vezes, classificados como saprolito, tendo aspecto heterogneo;

! Residuais maduros - onde visvel algum vestgio da estrutura original da rocha matriz e tm aspecto bastante homogneo.

Os solos transportados so aqueles que sofreram algum tipo de transporte mecnico

provocado por gua de chuva ou de rio ou do mar, por gravidade, por vento ou por geleira.

Os solos coluvionares so formados por ao da gravidade, associados morfologia ngreme. O talus um tipo especial de solo coluvial, associado s escarpas da serra do mar.

Os solos aluvionares so formados por ao das guas de chuvas e/ou fluviais, associados, quase sempre, a relevo ondulado ou de baixada.

Os solos sedimentares elicos, constituem os depsitos recentes de dunas, formados principalmente por areias finas. Os solos de origem marinha geralmente exibem conchas, com granulometria variando de areia argila.

Ocorrem, ainda, os solos orgnicos de origem sedimentar, que apresentam como caractersticas principais: alta plasticidade, odor caracterstico, e a cor variando de cinza escura preta. Existem tambm os depsitos de geleira que constituem os til e drfts, de pequena ocorrncia no pas. Eles so caracterizados por uma granulometria totalmente descontnua, aberta, onde ocorrem desde mataces at sedimentos finos, dentro de um mesmo estrato ou camada.

Finalizando, temos os solos laterticos, que por transformaes pedogenticas, tanto podem ocorrer em camadas de solos residuais ou transportadas.

Os solos laterticos tm sua frao argila, constituda predominantemente de minerais caulinticos, e apresentam elevada concentrao de ferro e alumnio, sob a forma de xidos e hidrxidos, dando, caracteristicamente, uma peculiar colorao avermelhada. Esto associados a clima quente, com regime de precipitao pluviomtrica, variando de moderada a intensa.

Quanto a composio mineralgica, em reas de rocha cristalina (granito / gnaisse), passvel de identificao em uma classificao tctil visual temos, principalmente, o quartzo, o feldspato e a mica. A partcula de quartzo inerte, no est sujeita a alterao qumica, sofrendo modificaes na sua forma geomtrica, variando desde a arestada at a arredondada, devido ao transporte.

A partcula de feldspato est sujeita a alterao qumica, se apresentando sob a forma de caulim. As micas biotita (mica preta) e moscovita (mica branca), sob a forma de palhetas, vo caracterizar, principalmente, os solos de comportamento siltoso.

A cor tambm pode ajudar na caracterizao de um solo. Os solos orgnicos apresentam cor preta ou cinza escura. Os solos de colorao cinza clara esto, quase sempre, associados presena

d'gua ou a variao do lenol fretico. Os solos avermelhados esto, na sua maioria, associados a leterizao. Os solos residuais, que apresentam uma colorao variada, (mosqueada) so, comumente, classificados como cor variegada.


36

9.2 - INTERPRETAO DOS RESULTADOS DAS SONDAGENS: A interpretao dos resultados obtidos nas sondagens percusso, est associada, principalmente :

! Ao stio onde esto localizadas as sondagens; ! Ao tipo de morfologia ocorrente (terreno plano, ondulado, escarpado); ! natureza das rochas e dos solos, principalmente, quanto a sua gnese; e se o

solo de origem sedimentar ou residual; ! espessura das diversas camadas de solo obtidas nos perfis individuais; ! resistncia ao ensaio de penetrao obtido durante a realizao das

sondagens, nas diferentes camadas de solos detectadas; ! confeco da seo transversal geolgico-geotcnico, das subsuperfcie do

terreno, levando em considerao o SPT, o N.A, a ocorrncia de possveis lentes compressveis;

! identificao de parte de um macio de terra, susceptvel a escorregamento, atravs de perfis longitudinais / transversais.

Torna-se necessrio lembrar que, toda interpretao, alm da experincia do tcnico

responsvel pela sua elaborao, apresenta, inevitavelmente, uma dose de subjetividade. A interpretao das formas de jazimento das camadas do subsolo, tende a se

aproximar, cada vez mais, da sua realidade, quando o fator subjetividade diminui devido qualidade, e eficincia fornecidos pela sondagem, associada interpretao correta (fig. 9 a fig. 11, anexas)

A qualidade e a eficincia das sondagens esto associadas observncia das normas de sondagens, tanto no que se reporta ao equipamento e seu estado de conservao, quanto realizao das sondagens, por sondador devidamente treinado para a sua execuo.

Estudos realizados no Brasil sobre a eficincia do SPT, em comparao com outros pases, e principalmente nos Estados Unidos, Decourt - "The Standard Penetration Test-State of the Art Report " XII ICMFE, Rio de Janeiro, 1989 ", quando o mesmo executado de acordo com a NBR 6484, sua eficincia em mdia 72%. Atualmente h nos Estados Unidos uma variedade enorme de equipamentos de sondagem percusso, para a realizao de ensaio SPT, com eficincia variando, de um mnimo, de cerca de 40%, e um mximo de 95%.

Esta interpretao deve ser realizada, preferencialmente, por um gelogo de engenharia ou um engenheiro geotcnico, e objetiva fornecer elementos confiveis, como por exemplo:

! Ao projetista e/ou calculista de uma fundao, dados concretos para que ele possa definir a taxa de fundao e a sua cota de assentamento;

! Em estudos de viabilidade tcnica, ou em projeto executivo para construo de: estradas, ferrovias, linhas de transmisso, emboques de tneis, dutos enterrados, etc. Identificando a melhor diretriz, as caractersticas geotcnicas dos terrenos, os materiais de construo, a estabilidade de taludes, etc...

! No complexo de uma barragem, em todas as suas fases de projeto e execuo: fundao, cortes, taludes naturais e artificiais, instalao de instrumentao, etc.


37

Os vrios tipos de solos ocorrentes numa sondagem percusso podem caracterizar:

! A gnese deste solo, se sedimentar ou residual, quando associado, principalmente, forma do gro, a sua mineralogia e a sua morfologia. Solo coluvial (sedimentar) ocorrente em rea de rocha gnissica apresenta gros de quartzo ou de feldspato, angulosos ou arredondado, imerso em solo argilo-arenoso ou areno-argiloso, com dimetro igual ou maior que, cerca de 3,00cm, em topografia ngreme, ondulada ou suavemente ondulada.

! Nos solos residuais possvel identificar a presena da textura da rocha matriz, e o ndice de penetrao (SPT), quase sempre crescente com a profundidade.

! A presena de mataco caracterizada por impenetrabilidade brusca ou repentina, quando comparada com a impenetrabilidade ou nega de sondagem, para outros furos, j concludos na rea. Quando ocorre em profundidade menor que 5,00m, recomenda-se deslocar o furo para tentar ultrapassar o bloco ou mataco, ou passar a utilizar o mtodo de sondagem rotativa.

Sondagem percusso realizada sem uso de lavagem, principalmente em rea de

aterro, e com penetrao contnua, pode caracterizar uma possvel superfcie de ruptura do aterro.

A cota correta de ocorrncia do nvel d'gua subterrneo e a sua variao devem ser

rotineiras, observadas e medidas, tendo-se em vista as futuras escavaes e/ou fundaes.

Em solos expansivo-argilosos e em solos colapsveis de qualquer natureza, a sua

correta determinao, pode evitar danos graves futura obra.


38

10 - APRESENTAO DOS RESULTADOS DAS SONDAGENS


39

10 - APRESENTAO DOS RESULTADOS DAS SONDAGENS:

A norma NBR - 6484 - 2001, item 7, determina as informaes que devem conter o boletim de sondagem de campo (relatrio de campo) e o relatrio de apresentao final.

De forma geral, as firmas de sondagem, com pequenas variaes, apresentam, praticamente, os mesmos tipos de boletim de campo e de relatrio final.

Em sntese, o relatrio final baseado nas informaes e nas anotaes de campo, e na coleo de amostras coletadas. Para cada sondagem realizada preparado um desenho (no formato A-4 da ABNT), contendo o perfil individual do furo, geralmente na escala de 1:100; com a cota de boca de cada furo, a identificao das diferentes camadas atravessadas pela sondagem, as profundidades onde forem realizadas os ensaios de penetrao e coletadas as amostras, com os respectivos ndices de resistncia a penetrao (inicial e final); o grfico de penetrao relativo s penetraes inicial e final e cota de paralisao da sondagem. parte tambm integrante do relatrio final, um desenho com a localizao das sondagens em relao a pontos bem determinados do terreno, amarradas a RN fixo e indestrutvel.

Quando solicitado, tambm pode ser apresentado, um perfil (corte) do subsolo, contendo os perfis individuais, interpretado de preferncia por gelogo ou engenheiro geotcnico.

Em anexo, boletins de campo, de escritrio e perfil geolgico-geotcnico do subsolo.


40

11 - RELEVNCIA DA INTERFACE DO PROGRAMA DE SONDAGENS E

PROJETOS DE FUNDAES


41

11 - Relevncia da interface do programa de sondagens e projetos de fundaes: 11.1 - Estudo da Aplicao de Resultado das Sondagens na Escolha do Tipo de Fundao:

As sondagens para reconhecimento do subsolo, pelo processo simples de percusso, podero oferecer elementos que permitiro definir e, at mesmo, dimensionar uma fundao.

Os ensaios de penetrao simples no podem substituir, em todas as aplicaes, os ensaios de laboratrio efetuados sobre amostras indeformadas. Contudo, na falta destes, os ensaios de penetrao oferecem dados extremamente teis, e disparam, certamente, o processo de avaliao e comprovao da escolha do tipo de fundao de uma construo.

vlido afirmar que com os dados fornecidos pelas sondagens, como os ndices de resistncia penetrao e camadas subjacentes do subsolo, caracterizadas pelas suas classificaes, podemos obter uma correlao, que permita uma anlise positiva, no apenas do tipo de fundao, mas tambm o seu comprimento, pelo estudo da interao solo e elemento enterrado.

Na medida do possvel, organizamos o nosso raciocnio, caracterizando os solos como granulares e coesivos.

Os ndices de penetrao, que so apresentados nas pginas dos relatrios de sondagens, j permitem uma primeira correlao entre o tipo de camada de solo e os valores de resistncia penetrao.

QUADRO l

Por outro lado, as informaes contidas nos relatrios de sondagens permitem, com a classificao das camadas e os ndices de resistncia a penetrao, a avaliao prxima da realidade dos valores tais como: o ngulo de atrito interno, a coeso, a resistncia compresso, a compressibilidade, o peso especfico, a densidade.

Solo Denominao SPT Fofa 4

Pouco compacta 5 a 8 Medianamente compacta 9 a 18

Compacta 19 a 41 Muito compacta > 41

Compacidade de areias e siltes arenosos

Rocha > 80 Muito mole < 2

Mole 2 a 5 Mdia 6 a 10 Rija 11 a 19

Consistncia de argila e siltes argiloso

Dura > 19


42

Finalmente, cabe aqui, reafirmar, que bastante comum o uso de tabelas prticas

que relacionam o tipo de solo, e o ndice da resistncia, com os valores j mencionados no estudo do subsolo, para o projeto de fundaes. Vale dizer que, uma campanha de sondagens o agente definidor de todo o processo de avaliao, de previso, de comprovao e de clculo das fundaes rasas ou profundas dentro da construo civil. 11.2 Comentrios:

Os resultados obtidos por uma campanha de furos de sondagens podem definir as fundaes rasas ou profundas da obra em construo.

As fundaes rasas so executadas em geral na forma de sapatas, blocos de apoio direto, tubules curtos e pequenos radiers.

As fundaes profundas so representadas pela execuo de estacas (premoldadas, escavadas, moldadas no local, trilhos, perfis, etc), tubules e estacas escavadas de grande seo transversal (circulares ou barretes).

As correlaes obtidas, atravs dos furos de sondagens, permitem o estudo dos seguintes aspectos relativos ao projeto e execuo das fundaes.

! Quanto s fundaes rasas:

a) tipo de sapata ou bloco; b) taxa de assentamento no contato com o solo; c) cota de assentamento ou profundidade da pea; d) avaliao de recalques.

! Quanto s fundaes profundas (estacas em geral):

a) tipo de estaca - valor da carga admissvel - previso de comprimento de cada elemento;

b) estaca em solo coesivo; c) estaca em solo granular; d) efeito de grupo de estacas; e) atrito lateral negativo; f) cargas horizontais e cargas laterais nas estacas; g) adensamento ou recalques.

11.3 - Os resultados das sondagens aplicadas s fundaes rasas:

A definio de uma sapata feita basicamente pelo valor da capacidade de carga do solo subjacente esta pea.

Esta capacidade de carga pode ser feita pela expresso:

__ N = 1,3 CNc + 0,3 DN + HN g


43

onde: N = carga; Nc , Ng , N = fatores de capacidade de carga funo do ngulo de atrito interno do solo; H = profundidade da sapata; D = dimenses da sapata; = peso especfico aparente do solo; C = coeso do solo.

Relembramos que todos estes valores esto relacionados com o tipo de solo e seus ndices de resistncia.

Alguns autores assinalam as seguintes relaes prticas:

Para solos granulares (areias, siltes)

Areia SPT Atrito interno () muito fofa < 4 < 30

fofa 4 a 10 30 - 35 median. compacta 10 a 30 35 - 40

compacta 30 a 50 40 - 45 muito compacta > 50 > 45

Para solos coesivos (argilosos)

Consistncia SPT Compresso

Simples Kgf/cm2

muito mole 2 0,25 mole 2 a 4 0,25 - 0,50

mdia 4 a 8 0,50 - 1,00 rija 8 a 15 1,00 - 2,00

muito rija 15 a 30 2,00 - 4,00 dura > 30 4,00 - 8,00

11.4 - Os resultados das sondagens aplicados nas fundaes profundas:

A definio e o projeto de uma estaca feita, conforme j citamos, atravs de uma srie de fatores.

O tipo de estaca escolhida depende das condies do solo, incluindo a posio do nvel do lenol fretico.


44

As estacas em solos coesivos trabalham com a maior parte da carga suportada pelo fuste.

Por outro lado, as estacas de solos granulares funcionam, principalmente, como estacas de ponta.

Mas, na verdade, a capacidade de carga de qualquer estaca a soma da resistncia de ponta mais a resistncia por atrito lateral do fuste. Em todos estes casos, os parmetros definidos pelo resultado das sondagens, so utilizados no clculo do projeto e na monitorao da execuo.

Quando a anlise de um relatrio de sondagens apresentar camadas de argila mole, atravs do perfl geotcnico, as estacas estaro submetidas a cargas causadas pelo atrito lateral negativo, alm das cargas estruturais do peso da construo, se o solo recalcar em relao s estacas. Este recalque pode ser causado pelo peso de um aterro recm-colocado, ou pelo rebaixamento do lenol d'gua ou pelo amolgamento da argila causada pela prpria cravao da estaca.

Esta carga adicional devido ao atrito negativo, pode ser to grande que cause solicitao em excesso do material da estaca, ou pode causar maiores recalques, ou mesmo a ruptura do solo subjacente.

preciso notar que, todo este fenmeno de vital importncia para o comportamento da estaca, logo definido pelo relatrio das sondagens.

Por outro lado, a revelao na sondagem de qualquer camada de argila mole, no perfl da percusso, provoca a ao de componentes horizontais de foras provenientes da ao de sobrecargas unilaterais da estaca, funo de peso do aterro sobrejacente do solo ou mesmo de influncia da sobrecarga distribuda ao longo do muro ou barranco muito comum em terrenos de obras industriais.

Estes esforos causam flexo no fuste da estaca em profundidades que as sondagens podem revelar. 11.5 - Estudo da Aplicao do Resultado das Sondagens na Previso da Capacidade da Carga das Estacas:

Uma das notveis aplicaes que podemos apresentar baseados nos dados geotcnicos retirados dos ensaios e relatrios de sondagens percusso, a previso da capacidade de carga das estacas e seu comprimento relativo no solo adequado a mesma carga.

Como se sabe, o grande elo de ligao da rea de fundaes com o consumidor, o valor da carga admissvel por estaca, definida para a obra em construo.

A carga admissvel da estaca funo da capacidade de carga na ruptura. O valor da carga admissvel calculada por diferentes autores, por mtodos de

previso de capacidade de carga na ruptura, todos eles baseados em parmetros retirados do relatrio das sondagens, no projeto em estudo.

O mtodo de previso de AOKI e VELLOSO (1975) permite a previso da capacidade de carga na ruptura de uma estaca para um comprimento correlato. Tal metodologia utiliza o resultado do ensaio esttico CPT (Cone Penetration Test) para a avaliao das parcelas.

A carga de ruptura PR de uma estaca, do ponto de vista geotcnico, admitida igual soma das duas parcelas:

PR = PP + PL , onde:


45

PR = carga de ruptura PP = A . rp PP = parcela de carga revestida pelo solo sob a ponta da estaca (carga de ponta) PL = U. A1 . re PL = parcela de carga revestida pelo solo ao longo do fuste da estaca (carga de

atrito lateral) U = permetro de seo transversal da estaca A = rea da projeo da ponta da estaca A1 = Trecho onde se admite atrito lateral unitrio constante r l rp = resistncia unitria distribuda na ponta rl = atrito lateral unitrio constante

Convm esclarecer que, para atender a condio de segurana ruptura, verifica-se que a carga admissvel Padm estar compreendida entre:

O


46

O valor de fs = . qc pode ser calculado pelo parmetro da tabela proposta Aoki - Velloso, sendo qc = K.SPT,onde SPT retirado do ensaio de sondagem e K da mesma tabela dos autores do mtodo.

TABELA MTODO AOKI - VELLOSO

Solo Cdigo (%) K (MPa) areia 100 1,0 1,00

areia siltosa 120 2,0 0,80 areia silto arenosa 123 2,4 0,70

areia argilosa 130 3,0 0,60 areia argilo siltosa 132 2,8 0,40

silte 200 3,0 0,40

silte arenoso 210 2,2 0,55 silte areno argiloso 213 2,8 0,45

silte argiloso 230 3,4 0,23 silte argilo arenoso 231 3,0 0,25

argila 300 6,0 0,20

argila arenosa 310 2,4 0,35 argila arenosa siltosa 312 2,8 0,30

argila siltosa 320 4,0 0,22 argila silto arenosa 321 3,0 0,33


47

12 - BIBLIOGRAFIA


48

Solo - Sondagem de simples reconhecimento com SPT - Mtodo de Ensaio - NBR

6484 - ABNT- FEV 2001.

Programao de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundaes de edifcios - NBR 8036 - ABNT 1983

Coleta de amostras indeformadas em solos de baixa consistncia em furos de sondagem - NBR 9820 - ABNT 1997

Fundaes - Teoria e prtica - ABMS / ABEF 2 edio - 1998

Mecnica dos solos e suas aplicaes - vol. 1 e 2 - Caputo, Homero Pinto - 1980 Catlogo de equipamento e de material para um conjunto de sondagem de

reconhecimento do subsolo - DNER - 1957

Curso Geotecnia - Pinto, Salomo e Bitencurt Yoman - DNER - 1978

Seguro de Risco de Engenharia - ABGE em revista - Nov / Dez 2000 - n 83 Curso de fundaes - Prof. Sigmundo Golombek

Prospeco Geotecnica do subsolo, Lima, Maria Jos C. Porto A. de 1980 Catlogos - Maquesonda - mquinas e equipamentos de sondagem Ltda

Anais XII Congresso Internacional de Mecnica dos Solos e Engenharia de Fundaes - ISSMFE - Rio de Janeiro - The Standard Penetration Test - State of the Art Report - 1989 Decourt L.

Terzaghi, K - Peck, R.B. Soil Mechanics in Engineering Practice - 1948 Meyerhof, G.G. "Penetration Tests and Bearing Capacity of Cohesionless Soils -

"Journal Soil Mec. Found. Eng. Asce - SM - 1 - Vol. 82 - 1956

Marcelo de A. Morais - Estruturas de Fundaes

Curso de Mecnica dos solos e fundaes - A. J. da Costa Nunes Curso de Fundaes Profundas - IME - Dirceu de Alencar Velloso

Fundaes Aspectos Geotcnicos - PUC - Pedro Paulo Costa Velloso Pile Foundation Analysis and Design - H.G. Poulos / E.H. Davis

Introduo Engenharia de Fundaes - Noel Simons / Bruce Menzies

Estruturas de Fundaes - Marcello da Cunha Moraes Catlogos de Fundaes Profundas de Estacas Franki Ltda e Fundesp Fundaes

Especiais


49

A N E X O S


50

SUMRIO

Figura 1 - Equipamentos de Sondagens Percusso

Figura 2 Trados Manuais

Figura 3 Detalhamento do Equipamento de Sondagem

Grfico 1 Estimativa de Profundidade

Fotos 1 A 3: Martelo de Cravao e Amostrador Padro

Fotos 4 E 5: SPT-T Disco Para Cravao e Pino Adaptador

Figura 4 Amostrador de Solos Tipo SPT

Figura 5 Amostrador de Parede Fina

Figura 6 - Amostrador de Pisto Estacionrio

Figura 7 Amostrador Osterberg

Figura 8 Estrutura Falhada

Figura 9 Estrutura Complexa Dobrada

Figura 10 Estrutura Simples Dobrada/Inclinada

Figura 11 Formulrio de Campo

Figura 12 Boletim de Sondagem SPT

Figura 13 Boletim de Sondagem SPT-T

Figura 14 Perfil Longitudinal do Solo


51

Figura 1 Equipamento de Sondagem Percusso

Figura 1 Equipamento de Sondagem Percusso


52

Trados Manuais

Vantagens: Processo mais simples, rpido e econmico para as investigaes preliminares das condies geolgicas superficiais.

Utilizao: Amostras amolgadas em pesquisas de jazidas.

Determinao do nvel dgua.

Mudana de camadas.

Avano da perfurao para ensaio de penetrao.

Equipamentos: Haste de ferro ou meio ao (1/2 ou 3/4") com rosca e luvas nas extremidades extenses de 1, 2 e 3 metros.

Barra para rotao e luva em T.

Brocas podem ser do tipo concha, helicoidal ou torcida com dimetros de

2 , 4 ou 6.

Chaves de grifa, sacos e vidros para amostras.


53

Figura 2 Trados Manuais


54

Figura 3 Detalhamento do Equipamento de Sondagem


55

Grfico 1 Estimativa da Profundidade


56

Fotos Equipamentos de Sondagem


57

Fotos Equipamentos de Sondagem


58

Figura 4 Amostrador de Solos Tipo SPT (Raymond)


59

Figura 5 Amostrador de Parede Fina (Tipo Shelby)


60

Figura 6 Amostrador de pisto estacionrio (Segundo Hvorslev)


61

Figura 7 Amostrador Osterberg


62

Figura 8 Estrutura Falhada


63

Figura 9 Caso de estrutura complexa dobrada


64

Figura 10 Estrutura Simples Dobrada/ Inclinada


65

Figura 11 Formulrio de Campo


66

Figura 12 Boletim de Sondagem


67

Figura 13 Sondagem de Simples Reconhecimento com Leitura de Torque (SPT-T)


68

APNDICE

Figura 14 Perfil Longitudinal do Solo


69

APNDICE

Taxa de Tenso Admissvel nos Solos


70

1 - Taxa de Tenso Admissvel nos Solos:

Vrios autores tm procurado relacionar o nmero N do SPT com a tenso

admissvel dos solos. Apresentaram frmulas empricas com base nas relaes entre o nmero N, o tipo de fundao, a largura e a profundidade de assentamento.

Meyerhoff estabelece na expresso (1) a seguinte relao para os solos tipicamente arenosos e uma fundao superficial:

qa = 3,3NB (1 + D ) 1 em t/m2 , (1) B 20

onde: qa = tenso admissvel do solo; N = nmero de golpes dos 30cm finais do SPT; B = menor dimenso da fundao em metros; D = profundidade da fundao em metros Atendendo a critrios de deformao e, limitando os recalques em 2,54cm, Terzaghi

recomenda determinar, em caso de areias secas, a taxa admissvel pelas expresses (2), (3) e (4). Se B 1,30m: qa = N (Kg/cm2 ) 8 (2) Se B 1,30m: qa = N (1 + 1 )2 x 1 (Kg/cm2 ) (3) 3,3 x B 12 aproximadamente qa = N (Kg/cm2 ) (4) 10


71

(Estes valores podem ser obtidos no baco da figura 1). No caso de argilas a tenso admissvel pode ser obtida pela expresso (5)

qa = 1,33N (1 + 0,3 B ) t/m2 L (5) sendo L e B as dimenses da fundao em metros


72

Tabela 1

Correlaes entre taxa admissvel e o SPT

Amostrador Tipo

Taxa admissvel Kg/cm2

SPT

N 5

A relao N (Kg/cm2 ), tem-se mostrado muito aplicvel nas fundaes superficiais, para os 5 solos acima do nvel de gua, cujas sondagens foram executadas percusso, com perfurao a trado.

Nos solos abaixo do nvel de gua, nas fundaes superficiais, principalmente em areias, os valores obtidos pela relao da tabela acima devem reduzir de cinqenta por cento (50%).

Quando as sondagens so executadas por circulao de gua, em solos acima do nvel de gua, o ndice de resistncia penetrao inferior aquele obtido por sondagens a trado, sem a circulao de gua. O fato deve-se interferncia de jato de gua na estrutura do solo em perfurao. Assim, de se esperar, uma sensvel reduo do nmero de golpes nos 30cm iniciais e finais, em comparao aos obtidos por perfurao a trado. O valor da taxa admissvel obtida pela relao da Tabela 1. Se a sondagem for executada com circulao de gua, menor que o valor real do solo natural. Estudando vrios resultados de sondagens a trado e com circulao de gua, verificamos que a diferena cerca de 15%. O seu valor cresce e diminui, com o crescimento e diminuio do nmero de golpes dos 30 cm iniciais, em relao aos 30 cm finais. Sugerimos que, em solos acima do nvel de gua, cujas sondagens foram executadas com circulao de gua, a sua taxa admissvel seja obtida pela expresso (6).

(*) qa = 1 (N + N' ) (Kg/cm2 ) amostrador SPT (6) 5 N

onde: N = nmero de golpes dos 30 cm finais N' = nmero de golpes dos 30 cm iniciais


73

Nos solos argilosos, abaixo do nvel de gua, as sondagens com circulao de gua

interferem no nmero de golpes dos 30 cm iniciais. O fato, provavelmente, devido :

! A alterao da estrutura do solo, pela circulao da gua; ! Ao esforo causado pela ferramenta de percusso ao lubrificadora da gua

nas paredes do amostrador; ! A permanncia de detritos, do solo escavado, no fundo da perfurao.

Se o solo arenoso e submerso, com efeitos de sub-presses de guas subterrneas, somam-se, a estes fatos, a reduo da presso efetiva, facilitando com isso a penetrao do amostrador, devido ao deslocamento dos seus gros. possvel, que ocorram fenmenos de "areia movedia" no fundo da perfurao, dependendo da intensidade da sub-presso.

Terzaghi sugere que a taxa admissvel destes solos, obtidas pelo SPT, sejam reduzidas de 50%, para clculos das fundaes abaixo do nvel de gua.

Verificamos nos resultados de vrias sondagens com circulao de gua, que o SPT dos 30cm iniciais de uma determinada amostra, abaixo do nvel de gua, bem inferior ao SPT dos 30cm finais da amostra anterior. Sugerimos as expresses (7) para determinao da sua taxa admissvel:

(*) qa = 1 (N - N' ) (Kg/cm2 ) amostrador SPT (7) 5 N

Amostrador SPT para solos abaixo do nvel de gua com SPT obtido de sondagens com circulao de gua.

SPT Nmx. = 50 areia Nmx. = 30 argila onde: N = nmero de golpes dos 30cm finais N' = nmero de golpes dos 30cm iniciais Valores obtidos para (qa ) nulo, provavelmente, indicaro, quando em areias, a

existncia de forte sub-presso de gua, com possibilidades do fenmeno de "areia movedia" ao fundo da perfurao, com reduo substancial da sua presso efetiva.

Nas argilas, os valores nulos e negativos, obtidos na relao (8), possivelmente indiquem solos adensveis sobre a ao do prprio peso, constituindo-se de sedimentos quaternrios em consolidao. OBS: Na determinao da taxa admissvel pelo SPT, conveniente tomar para N' e N a mdia de cinco pontos, sendo dois acima e trs abaixo da profundidade considerada (Norma Brasileira - NB - 12)


74

4.4 TABELAS E CORRELAES:

As tabelas elaboradas por Terzaghi Peck, abaixo apresentadas, que consta da bibliografia citada, anteriormente, contm as designaes e valores adotados para ensaio SPT, quando realizado em areias e siltes arenosos ou argilas e siltes argilosos

, tambm apresentado, a ttulo meramente indicativo, correlaes entre o valor do SPT e as taxas de tenses admissveis, nos solos argilosos e arenosos, as quais devem ser usadas criteriosamente, em relao a todos os fatores que influenciam na fundao de uma obra.

Diversos autores brasileiros tm apresentado quadros e tabelas para tenses admissveis, tanto para rocha como para solo, como por exemplo: "Curso de fundaes, prof. Sigmundo Golombek, em anexo.

TABELA N 1

Solo

ndice de resistncia a penetrao

Designao

areias e siltes arenosos 4 5 a 10

11 a 30 31 a 50 > 50

fofa (o) pouco compacta (o)

medianamente compactada (o) compacta (o)

muito compacta (o) argilas e silte argilosos 2

3 a 4 5 a 8

9 a 15 16 a 30 > 30

muito mole mole

mdia (o) rija (o)

muito rija (o) dura (o)

TABELA N 2

Consistncia da argila

curso de sondagem à percussão

Documents