A Importância das Sondagens de Solos com Ênfase na Sondagem a Percussão SPT

Fernanda Teixeira Vianna de Mello

Pontífica Universidade Católica de Minas Gerais - PUC-MINAS, Belo Horizonte, Brasil, fernandavianna95@yahoo.com.br

Luiz Antônio Naresi Júnior

Pontífica Universidade Católica de Minas Gerais - PUC-MINAS, Belo Horizonte, Brasil, naresi@progeo.com.br

RESUMO: O presente artigo tem como objetivo apresentar a importância de se realizar a sondagem do solo antes de iniciar qualquer projeto. A sondagem do solo realizada de forma correta garante benefícios para as edificações, segurança e agilidade da obra, além de contribuir para redução das possíveis patologias e custos. De todos os fatores que envolvem um determinado projeto, deve-se conter especialmente a realização de sondagens, esse artigo abordará os métodos de sondagens mais utilizados atualmente, dando ênfase ao mais aplicado no Brasil, o método de sondagem a percussão simples (SPT) Standard Penetration Test, também conhecido como sondagem à percussão ou sondagem de simples reconhecimento. Este método é mais utilizado pela sua facilidade de execução e custo inferior, comparado as outros métodos. A sondagem é fundamental, pois é a partir dela que obtemos as informações necessárias do solo, detre as principais informações obtidas por esse processo estão a determinação do tipo de solo, o nível do lençol freático, as camadas do solo e a resistência dessas camadas. Será feita uma análise do seu método de execução, de pontos importantes a se observar, do boletim de medição que é gerado e do custo, que é considerado relativamente baixo, tendo em vista os benefícios que a sondagem agrega a um projeto.

PALAVRAS-CHAVE: Sondagem a percussão, Simples reconhecimento, SPT, Solos.

1 INTRODUÇÃO

De acordo com a Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, o primeiro passo de um processo construtivo é a sondagem do solo, que é um procedimento técnico vital em qualquer obra.

A sondagem é realizada em busca de analisar a natureza do solo no qual está inserido dentro daquele local e sua estratificação, análise da profundidade e natureza do leito rochoso, além de verificar as formas de drenagem do local e posição do lençol freático. Esses dados são acrescentados com a coleta de amostras de solo para a realização de ensaios: como permeabilidade, comportamento ao receber água, resistência as tensões, entre outros ensaios de mecânica do solo e geotecnia.

Segundo Filho (2016), a sondagem de solo nada mais é do que o estudo do solo e quais as suas características. Isso define se o mesmo pode ser utilizado para construção ou não, a partir do estudo é que se avaliam os riscos financeiros e os técnicos para então garantir a segurança da obra com o conhecimento do solo, as espessuras das camadas do mesmo, sua resistência e ainda a provável localização dos lençóis freáticos quando existem. Este estudo auxilia as empresas para uma construção adequada, além de evitar possíveis acidentes, como já noticiadas por diversas vezes nos meios midiáticos.

Conforme os autores Consoli; Milititsky e Schnaid (2005), um dos problemas mais frequentes que causam patologias de fundações é a falta da investigação dos subsolos no qual será levantada a edificação. A análise, verificação e a distinção mais minuciosa do solo e seu desenvolvimento são essenciais à solução de qualquer problema de fundação.

Vale ressaltar também que, a escolha do tipo de fundação parte do engenheiro projetista que se baseia nas informações geotécnicas, as quais devem fornecer dados a respeito do terreno.

A estratégia mais utilizada para investigação geotécnica do subsolo das fundações dos edifícios é o de sondagem de percussão sobre a circulação de água, acompanhado pelo ensaio normalizado de penetração (SPT) ou sondagem de simples reconhecimento do solo de acordo com ABNT 1983. Através da sondagem de percussão, é possível determinar um perfil com descrição das camadas do solo e a resistência oferecida por elas à penetração de um amostrador normalizado. Pode fornecer, ainda, a profundidade do nível de água estático. Com esses dados é possível que se crie estratégias que viabilizam a obra e garantam a segurança da mesma e sua qualidade.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 Sondagem

O termo sondagem deriva da palavra sondar, que se define como sendo, pesquisar, explorar, investigar. A sondagem trás uma coleta de informações sobre algo que necessitamos descobrir, no caso de sondagem de solo, informações como o tipo de solo e suas respectivas características.

Conforme abordado por Filho (2016), a sondagem permite obter informações sobre:

• Determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, até a profundidade 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.

A sondagem baseia-se em classificações geotécnicas para a classificação do solo. O objetivo de se caracterizar e classificar os solos em geologia de engenharia é o de poder prever os seus comportamentos, mecânico e hidráulico, em obras de engenharia, mineração e meio ambiente, conhecendo-se, ao mesmo tempo, as suas formas de ocorrência e a geometria das camadas nos locais em estudo.

Aliadas aos ensaios expeditos e de laboratório, as sondagens permitem elaborar de forma bastante complexa, mapas e seções apresentando os grupos de solos classificados quanto à gênese e ao comportamento geotécnico esperado.

2.2 Tipos de Sondagens

Existem no mercado diversos modelos de sondagens que derivam de acordo com a quantidade de informações oferecidas, equipamentos necessários para sua utilização,

qualificação da mão de obra para seu manuseio, limitações do próprio equipamento e os diferenciais entre os valores de serviço de cada modelo. De acordo com Filho (2016), os diferentes tipos de sondagem são:

• Sondagem por poços de inspeção: uma escavação vertical que permite o acesso ao interior do terreno para verificação direta in situ do material, sua estrutura e composição.

• Sondagem a Trado: consiste em uma perfuração de pequeno diâmetro (3'') para coleta de amostras de solos, verificação das diferentes camadas de solo e nível do lençol freático. Entretanto nesta perfuração não ocorre a determinação do índice de resistência a penetração NSPT.

• Sondagem SPT (Standard Penetration Test): mais famoso ensaio de sondagem do Brasil e do mundo devido baixo custo e por ser uma sondagem de simples reconhecimento dos dados.

• Sondagem Rotativa: usada quando alcançado uma camada de rocha ou solo de alta resistência, blocos ou matacões. Pode ser usada também para solos quando a investigação do solo é pormenorizada.

• Sondagem mista: usada quando há uma cobertura de material terroso (solo) sobre o maciço rochoso no local onde será executada a sondagem rotativa.

• Sondagem de cone (CPT), sondagem de Piezocone (CPTU): CPT é uma das sondagens mais avançadas tecnologicamente que se encontra no mercado. Ela trabalha em conjunto uma parte mecânica de penetração da sonda e uma parte elétrica onde são apresentados valores de resistência do solo na ponta do cone, atrito lateral. No entanto, a CPTU avança pouco mais e apresenta valores de pressão intersticial da água.

• Sondagem cone sísmico (SCPT/SCPTU): uma técnica mais aprimorada da sondagem de cone onde são incorporados a sonda geofones ou aceleradores.

2.3 Sondagem SPT (Standard Penetration Test)

Conforme Silva (2007), esse tipo de sondagem foi inserida no Brasil desde 1939 através da seção de Solos e Fundações do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT).

A sondagem a percussão pode ser conhecida como “Simples reconhecimento” ou “Sondagem SPT”. A termologia vem dos termos ingleses “Standard Penetration Test”, ou seja, “Teste de Penetração Padrão”. Processo esse muito utilizado pra conhecer os sub-solos e fornece informações necessárias e indispensáveis através de um estudo daquele local. A realização do teste é de suma importância no ramo da Construção Civil. O ensaio SPT se dá pela perfuração e cravação dinâmica de um amostrador padrão a cada metro de solo, resultando na determinação dos tipos de solo, em suas respectivas profundidades, além do índice de resistência à penetração a cada metro e a posição do nível do lençol freático.

Figura 1. Sondagem a percussão. TECNOSOLO (2019).

A Norma Brasileira que regulamenta a execução do ensaio SPT é a NBR 6.484/01 – Execução de Sondagens de Simpoles Reconhecimento de Solos. Esta NBR prescreve o método correto de execução da sondagem à percussão (SPT).

2.3.1 Metodologia de execução do SPT

A sondagem deve ser iniciada após a limpeza da área, de forma que a execução de toda operação seja feita sem obstáculos. Deve-se prever também a abertura de uma vala ao redor da sonda, para desviar as águas no caso de chuva.

A sondagem de solo à percussão consiste basicamente na penetração de um amostrador padrão no solo através da queda livre de um peso. Para iniciar a sondagem monta-se um tripé e através de uma roldana e de um cabo, o peso é orientado sobre o amostrador e solto em queda livre. ARAÚJO, C.M.S.D. et al. (2016).

Figura 3. Perfil da sondagem a percussão. CONSTRUFÁCIL RJ (2019).