Amostra de um solo resultante de uma sondagem.

Tudo sobre ensaios de sondagem no solo

Dandara Viana Construção Civil, Geotecnia 4 Comments

Existe uma série de tipos de sondagem de solos e, muitas vezes, é difícil entender o que realmente significa cada um deles.

Contudo, esse post tem o objetivo de ajudá-lo a acabar com todas as suas dúvidas sobre esse assunto. Está preparado?

Antes de iniciarmos a nossa jornada, vale a pena relembrar o que é uma sondagem.

Sondagem, neste caso, é a técnica de analisar um terreno, metodicamente, a fim de usá-lo posteriormente para alguma finalidade, como, por exemplo, para a realização de uma fundação.

Se você deseja saber qual a importância da sondagem para a construção civil, quais são os principais tipos e deixar de uma vez por todas de confundi-los, continue conosco.

Boa leitura!

Por que a sondagem é importante?

Quando o engenheiro civil deseja realizar uma construção, são feitos, previamente, diversos projetos, como, por exemplo, o projeto de fundações, que é a etapa inicial da construção de uma estrutura.

Porém, para que uma fundação seja efetivada, necessitamos ter certeza de que o solo realmente é capaz de suportar a carga que a estrutura imporá sobre ele.

Como, então, podemos ter certeza?

Temos certeza de que um solo é capaz graças ao estudo preliminar do terreno por meio de sondagens.

Ou seja, é nesse momento que surge a importância da análise de um terreno feita corretamente, pois, caso contrário, se o terreno escolhido não suportar o peso da estrutura, toda a construção pode ser colocada abaixo.

Isso pode acarretar grandes perdas econômicas e, mais importante, grandes riscos à segurança.

Já ficou claro, então, que a sondagem preliminar de um terreno para a realização de uma obra é sempre muito importante para o prosseguimento da construção.

Veremos, agora, os métodos a serem empregados na análise de um terreno.

Os principais tipos de sondagem

Como já vimos, existem diversos tipos e métodos de sondagens.

Dessa forma, a escolha do método a ser empregado na sondagem é feita em razão das dimensões e finalidade da obra, as características do terreno, dos dados disponíveis e do comportamento de estruturas próximas à área de sondagem.

Os tipos de sondagem são classificados em diretos, indiretos e semidiretos, como veremos a seguir.

Métodos diretos são os métodos resultantes da observação direta do solo e/ou obtenção de amostras ao longo de uma perfuração. Esse método se divide em manual e mecânico.

Os métodos semidiretos, por sua vez, fornecem informação sobre as características do solo, porém não há coleta de amostras.

E, por fim, os métodos indiretos fornecem as informações sobre o solo medindo, indiretamente, as suas características físicas, como, por exemplo, o eletromagnetismo.

Métodos diretos:

      Manuais:

  • Trincheiras;
  • Sondagem a trado manual.

     Mecânicos:

  • Sondagem a percussão com circulação de água (SPT);
  • Sondagens rotativas.

Métodos semidiretos:

  • Ensaio de palheta;
  • Ensaio de Cone (CPT);
  • Ensaios pressiométricos;
  • Ensaios dilatométricos;
  • Ensaio de permeabilidade;

Métodos indiretos:

  • Resistividade elétrica;
  • Métodos sísmicos;
  • Eletromagnéticos. 

 

Principais métodos de sondagem.

Principais métodos de sondagem.

 

Veremos, agora, os principais métodos existentes para sondagem de um solo, separadamente.

 

Métodos diretos

 

Abertura de poços ou trincheiras

Esse método permite tanto a observação in loco como a observação das diferentes camadas e a extração de boas amostras, porém possui um custo elevado.

 

Sondagem à percussão

A execução de sondagem à percussão é a técnica mais utilizada na análise de solos e é conhecida como ensaio de sondagem à percussão com circulação de água – SPT.

É também um método direto de exploração do subsolo que se dá pela retirada de amostras, deformadas ou não, para serem posteriormente analisadas.

Mas o que são amostras deformadas e indeformadas?

Entende-se por amostra deformada as amostras destinadas apenas à identificação e classificação do solo, já as indeformadas requerem conservação da textura, estrutura e umidade do solo original.

A retirada dessas amostras se dá por meio da abertura de um furo no solo, que comumente é revestido por um cilindro metálico.

A perfuração é feita por meio de um trado mecânico que provoca a desagregação do terreno e posterior retirada das amostras contendo as camadas do solo analisado.

 

Desenho esquemático do aparelho usado na sondagem à percussão por circulação de água.

Desenho esquemático do aparelho usado na sondagem à percussão por circulação de água.

 

O resultado final de uma sondagem à percussão deverá conter os seguintes itens abaixo, a fim de que seja possível, ao fim, traçar um subsolo representativo para a análise do terreno em estudo:

  • Planta de situação dos furos;
  • Perfil de cada sondagem com as cotas de onde foram retiradas as amostras;
  • Classificação das diversas camadas e os ensaios que as permitiram classificar;
  • Níveis dos terrenos e dos diversos lençóis d’água, com a indicação das respectivas pressões;
  • Resistência à penetração do barrilete amostrados, indicando as condições em que a mesma foi tomada.

 

Exemplo de resultado de um ensaio SPT.

Exemplo de resultado de um ensaio SPT.

 

Métodos semidiretos

 

Ensaio de cone 

O ensaio de cone, também conhecido como CPT, é feito com um dispositivo com uma haste e uma ponteira de cone. Essa ponteira penetra no solo com uma velocidade de 20mm/s e é utilizada para medir a resistência do solo.

Os resultados deste ensaio podem ser usados para determinação da estratigrafia do solo e para a previsão da capacidade de carga das fundações.

A principal vantagem do CPT é que ele, por ser mecanizado, elimina totalmente a influência do operador nos resultados da sondagem.

Cone usado no ensaio CPT.

Desenho do aparelho usado no ensaio CPT.

Cone usado no CPT.

Cone usado no CPT.

Ensaio de permeabilidade 

Este método de sondagem permite a determinação da permeabilidade sem retirada de amostras.

Como isso é possível?

Neste ensaio, bombeia-se água numa cavidade do terreno a uma determinada profundidade. A interpretação desse ensaio baseia-se na lei de Darcy, que afirma que a vazão Q é proporcional à permeabilidade K e à carga hidráulica h.

Esquema ilustrativo da Lei de Darcy.

Esquema ilustrativo da Lei de Darcy.

 

Imagem de um ensaio de permeabilidade.

Imagem de um ensaio de permeabilidade.

 

Ensaio de palheta

Também é conhecido como vane test e é empregado na determinação da resistência ao cisalhamento não drenada de depósitos de argila mole.

Sua execução consiste na cravação estática da palheta de aço até a posição desejada e, então, aplica-se um torque com velocidade de 6 graus/min. Esse torque permite a obtenção da resistência não drenada do terreno.

 

Palheta usada no ensaio de sondagem vane test.  

Palheta usada no ensaio de sondagem vane test.

 

Ensaio pressiométrico 

Utiliza um cilindro responsável por aplicar pressão nas paredes de um furo de sondagem e fornece informações sobre o comportamento do solo numa expansão ou contração.

Aparelho utilizado no ensaio de sondagem por pressão.

Pressiômetro de Ménard: aparelho utilizado no ensaio de sondagem por pressão.

Ensaio dilatométrico

Esse ensaio é feito com o auxílio de um dilatômetro, que consiste em uma lâmina de aço inoxidável dotada de uma membrana circular de aço muito fina em uma das suas faces.

A sondagem do solo é iniciada com a cravação da lâmina dilatométrica no terreno, medindo-se o esforço necessário à penetração, para, em seguida, usar a pressão de gás para expandir a membrana de aço no interior do solo.

Com a pressão medida no ensaio, é possível prever características e até o tipo de solo que está sendo analisado.

 Aparelho utilizado para sondagem por dilatação.


Dilatômetro: aparelho utilizado na sondagem por dilatação.

 

Esses foram os principais exemplos dos métodos de sondagem usados para exploração do subsolo. Caso deseja saber mais sobre o mais importante e mais conhecido ensaio, aguarde o nosso próximo post sobre o ensaio de sondagem à percussão – SPT.

Esperamos que esse post tenha ajudado você a sanar todas suas dúvidas sobre ensaios de sondagem de um terreno!

Se ainda ficou com alguma dúvida, deixe nos comentários abaixo ou envie um e-mail para nossa equipe.

 

Acadêmica de Engenharia Civil pela Universidade Federal do Piauí.