NBR 15.492 Sondagem de reconhecimento para fins de qualidade ambiental - Procedimentos.pdf

5/19/2018 NBR 15.492 Sondagem de reconhecimento para fins de qualidade ambiental - Procedi...

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ABNT 2007

NORMABRASILEIRA

ABNT NBR15492

Primeira edio18.06.2007

Vlida a partir de18.07.2007

Sondagem de reconhecimento para fins dequalidade ambiental Procedimento

Borings in order to analysing enviromrental quality Procedure

Palavras-chave: Sondagem. Meio ambiente.Descriptors: Sounding. Environmental.

ICS 13.080.05

ISBN 978-85-07-00485-1

Nmero de refernciaABNT NBR 15492:2007

31 pginas

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ODRIGUESMARTINSDECASTRO

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NTBNET Licena de uso exclusivo para o Sistema Petrobras



ABNT NBR 15492:2007

ii ABNT 2007 - Todos os direitos reservados

ABNT 2007Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzidaou por qualquer meio, eletrnico ou mecnico, incluindo fotocpia e microfilme, sem permisso por escrito pela ABNT.

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Sumrio Pgina

Prefcio ....................................................................................................................................................................... iv

0 Introduo ..................................................................................................................................................... iv

1 Escopo ............................................................................................................................................................ 1

2 Referncia normativa .................................................................................................................................... 1

3 Termos e definies ...................................................................................................................................... 1

4 Equipamentos e mtodos de perfurao .................................................................................................... 34.1 Generalidades ................................................................................................................................................ 3

5 Consideraes e planejamento da perfurao ........................................................................................... 45.1 Modelo conceitual ......................................................................................................................................... 5

5.2 Locaes das perfuraes ........................................................................................................................... 5

6 Mtodos de perfurao ................................................................................................................................. 86.1 Trado ............................................................................................................................................................... 86.1.1 Trado manual ................................................................................................................................................. 86.2 Trados mecanizados ................................................................................................................................... 106.2.1 Trado espiral ................................................................................................................................................ 106.2.2 Trado helicoidal oco (Hollow stem auger) ................................................................................................ 106.2.3 Trado helicoidal slido................................................................................................................................ 126.3 Mtodos rotativos mecanizados ................................................................................................................ 136.3.1 Mtodo rotativo com circulao de fluido base de gua ..................................................................... 156.3.2 Mtodo rotativo com ar comprimido (rotopneumtica) ........................................................................... 176.3.3 Mtodo rotativo com cabo (Wireline) ........................................................................................................ 18

6.3.4 Mtodo rotativo com circulao reversa ................................................................................................... 19

6.4 Perfurao a percusso (percussora) ....................................................................................................... 19

6.5 Cravao contnua (direct-push) ............................................................................................................... 206.6 Perfurao snica ........................................................................................................................................ 226.7 Percusso com lavagem ............................................................................................................................. 23

7 Registros das perfuraes ......................................................................................................................... 24

8 Descontaminaco de equipamentos ......................................................................................................... 25

Anexo A(normativo) Litografia do perfil da sondagem ........................................................................................ 26A.1 Descrio ...................................................................................................................................................... 26A.2 Cor ................................................................................................................................................................. 26A.3 Textura .......................................................................................................................................................... 28A.4 Consistncia ................................................................................................................................................ 28

A.5 Ndulos e concrees minerais ................................................................................................................ 28

A.6 Presena de carbonatos ............................................................................................................................. 29A.7 Presena de mangans ............................................................................................................................... 30A.8 Coeso .......................................................................................................................................................... 30A.9 Aspectos descritivos das estruturas da amostra .................................................................................... 30

Bibliografia ................................................................................................................................................................ 31

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iv ABNT 2007 - Todos os direitos reservados

Prefcio

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras,cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de NormalizaoSetorial (ABNT/ONS) e das Comisses de Estudo Especiais Temporrias (ABNT/CEET), so elaboradas porComisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores,consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

Os Documentos Tcnicos ABNT so elaborados conforme as regras da Diretivas ABNT, Parte 2.

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) chama ateno para a possibilidade de que alguns doselementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT no deve ser consideradaresponsvel pela identificao de quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR 15492 foi elaborada pela Comisso de Estudo Especial Temporria de Avaliao da Qualidade do

Solo e da gua para Levantamento de Passivo Ambiental e Avaliao de Risco Sade Humana(CEET-00:001.68). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital n 02, de 28.02.2007, com o nmerode Projeto 00:001.68-002.

Esta Norma baseada nas ASTM D 6286:1998, ISO 10381-2:2002 e ISO 10381-3:2001.

0 Introduo

Esta Norma no pretende abordar todos os mtodos e questes relacionadas com a perfurao para finalidadesambientais. Os usurios devem buscar profissionais qualificados para tomar as decises quanto ao equipamentoapropriado e mtodos que seriam os mais bem-sucedidos para a sua investigao ambiental. Podero estardisponveis outros mtodos e os profissionais qualificados devem ter liberdade para exercer o seu discernimentoquanto s possveis alternativas que no tenham sido cobertas por esta Norma, desde que justificadastecnicamente.

Alm disso, esta Norma no pretende abordar todas as possveis condies de subsuperfcie que podem ocorrer,tais como geolgicas, topogrficas, climticas ou antrpicas.

Esta Norma oferece um conjunto de informaes ou uma srie de opes e no recomenda um mtodoespecfico. Esta Norma no pode substituir a formao profissional e a experincia, devendo ser utilizadaconjuntamente com o discernimento de um profissional. Nem todos os aspectos desta Norma podem ser

aplicveis em todas as circunstncias.

Esta Norma est atualizada para a poca do seu lanamento, porm podem surgir novos mtodos alternativosanteriormente s suas revises; portanto, os usurios devem consultar os fabricantes ou produtores antes deiniciar o projeto.

de responsabilidade do usurio desta Norma estabelecer prticas de segurana e sade apropriadas edeterminar a aplicabilidade de limitaes regulamentares anteriormente sua utilizao. Esta Norma no pretendeesgotar todas as preocupaes com segurana, caso estejam associadas com a sua utilizao.

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NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15492:2007

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Sondagem de reconhecimento para fins de qualidade ambiental

Procedimento

1 Escopo

1.1 Esta Norma estabelece os requisitos exigveis para a execuo de sondagem de reconhecimento de solos e

rochas para fins de qualidade ambiental.

1.2 Esta Norma apresenta os equipamentos e descreve mtodos de perfurao para a caracterizao ambientalde reas (sondagens ambientais em solo e rocha, para a instalao de poos de monitoramento e para outrosdispositivos de monitoramento da qualidade da gua subterrnea), com as respectivas vantagens e desvantagensque esto associadas aos mtodos apresentados. Entretanto, no contempla os mtodos de amostragem de soloe de gua subterrnea, mtodos de construo, desenvolvimento ou instalao de poos. Estes tpicos socobertos por normas especficas.

2 Referncia normativa

O documento relacionado a seguir indispensvel aplicao deste documento. Para referncia datada, aplica-sesomente a edio citada. Para referncia no datada, aplica-se a edio mais recente do referido documento(incluindo emenda).

ABNT NBR 6484:2001 Solo Sondagens de simples reconhecimento com SPT Mtodo de ensaio

ABNT NBR 15495-1:2007 Poos de monitoramento de guas subterrneas em aqferos granulares Parte 1: Projeto e construo

3 Termos e definies

Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definies

3.1agregadosmaterial natural constitudo por partculas primrias do solo que so ligadas entre si por substncias orgnicas,carbonatos, slica, xidos de ferro e de alumnio, e a prpria argila

3.2amostradordispositivo utilizado para a coleta de amostras de solo

3.3anis de lamamateriais de solo ou rocha que formam um anel(s) na haste(s) durante a perfurao rotativa e, como tal, impedemque o material perfurado seja levado para cima e para fora do furoI

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2 ABNT 2007 - Todos os direitos reservados

3.4aqferoformao ou grupo de formaes geolgicas capazes de armazenar e conduzir gua subterrnea.

3.5barriletetubo especial que geralmente mede de 1 m a 6 m, onde se aloja o testemunho, colocado na parte interna dacoluna de perfurao. Durante a operao da perfurao, o cilindro de rocha no fragmentado encapsulado pelobarrilete interno medida que a coroa avana, e posteriormente trazido superfcie

3.6caldamaterial de baixa permeabilidade, colocado no espao anular entre o tubo de revestimento e a parede do furo,para manter o alinhamento dos tubos e prevenir o movimento da gua subterrnea ou gua da superfcie peloespao anular

3.7

chamins drenantesSistemas de drenagem formada por material de alta condutividade hidrulica

3.8desmoronamento do furoentrada de material no consolidado dentro do furo, devido perda da fora coesiva do material da formao

3.9espao anularespao entre a parede do furo e um tubo ou entre dois tubos concntricos. Ele pode incluir o espao entre um oumais tubos instalados num nico furo, concentricamente ou adjacentes um ao outro

3.10

furoabertura circular criada por uma perfurao manual e/ou mecnica

3.11fluido de perfuraofluido (lquido ou gs) que pode ser usado nas operaes de perfurao para remover do furo, os fragmentosdo material perfurado, para limpar e resfriar a broca de perfurao e para manter a integridade do furo durantea perfurao

3.12Kelly barbarra de ao quadrada ou sextavada, conectada na sua parte inferior primeira haste de perfurao e na superior cabea rotativa (swivel). O kellypassando pelo centro da mesa rotativa acionado por ela, rodando e permitindoo avano de todo o conjunto de perfurao.

3.13modelo conceitualconstitui-se numa sntese das informaes relativas a uma rea em estudo, atualizada na concluso de cadaetapa de trabalho

3.14revestimentotubulao com dimetro e composio variados, usada na perfurao, com a finalidade de sustentar as paredesdo furo em formaes inconsolidadas e servir tambm para isolar camadas indesejveis

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3.15sapatadispositivofabricado com material relativamente inerte, que posicionado na parte mais inferior do revestimentopermanente (dentro ou fora) de forma a prevenir a movimentao da calda para o seu interior

3.16tixotropiapropriedade que alguns fluidos tm em apresentar reduo da viscosidade aps um determinado tempo emcisalhamento constante. Muitos gis e colides so materiais tixotrpicos e exibem uma forma estvel em repousoe se tornam fluidos quando agitados, como tintas a leo. Algumas argilas so tambm tixotrpicas, o que faz comque alguns solos argilosos possam praticamente se liquefazer sob a agitao de um tremor de terra

4 Equipamentos e mtodos de perfurao

4.1 Generalidades

A escolha de um determinado equipamento para a perfurao (ver Tabela 1) exige a considerao decaractersticas especficas de cada rea, do objetivo do trabalho e as vantagens e desvantagens de cada mtodo.Estas caractersticas devem incluir (embora no se limitem) os parmetros hidrogeolgicos e as condiesambientais existentes na rea.

Tabela 1 Guia de seleo de mtodos de perfurao

Mtodos deperfurao

Fluido deperfurao

Utilizao derevestimento

Tipo dematerial

perfurado

Profundidadeatual

m a

Variao dodimetro do

furo

mm

Possibilidadede coleta de

amostras

Tipo deamostra b

Tradomanual

Nenhum No Solo < 20,0 50,8 - 254,0 Sim S

Tradoespiralmecanizado

Nenhum No Solo < 25,0 50,8 - 254,0 Sim S

Tradohelicoidal oco(Hollow Stem

Auger)

Nenhum,gua, lama

SimSolo, rochaalterada

< 45,0 127,0 - 558,8 Sim S, F

Tradohelicoidalslido

(Solid StemAuger)

Nenhum,gua, lama

NoSolo, rochaalterada

< 45,0 50,8 - 254,0 Sim S

Rotativa comfluido

gua, lama Sim Solo, rocha - c 50,8 - 152,4 Sim S, R

Rotopneumtica(Rotativa com ar)

Ar, gua,espuma

Sim Solo, rocha - c 50,8 - 914,4 Sim S, R, F

Rotativa comcabo (Wireline)

Ar, gua,espuma

Sim Solo, rocha - c 76,2 - 152,4 Sim S, R, F

Rotativa comcirculaoreversa(Reverse FluidRotary)

gua, lama Sim Solo, rocha < 600,0 304,8 - 914,4No,amostrade calha

S, R, F

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Tabela 2(concluso)

Mtodos deperfurao Fluido deperfurao Utilizao derevestimento

Tipo dematerial

perfurado

Profundidade

atual

m a

Variao dodimetro do

furo

mm

Possibilidadede coleta de

amostrasTipo deamostrab

Percussora gua Sim Solo, rocha < 1 500,0 101,6 - 609,6 Sim S, R, F

Cravaocontinua(Direct-push)

Nenhum Sim ou no Solo < 30,0 31,75 - 76,2 Sim S, R, F

SnicaNenhum, ar,gua, lama

SimSolo,rocha,

mataes

< 150,0 101,6-304,8 Sim S,R, F

Percussocomlavagem

gua, lama Sim Solo < 45,0 50,8-101,6 Sim S, R, F

aAs profundidades das perfuraes indicadas na Tabela podem variar de acordo com as condies hidrogeolgicasexistentes no local e o tamanho do equipamento utilizado. Por exemplo, sondas grandes com alto torque podem perfurarmaiores profundidades que as menores, sob as mesmas condies. Furos abertos usando ar/ar e espuma podem atingirmaiores profundidades com maior eficincia, usando compressores de deslocamento positivo de dois estgios com acapacidade de desenvolver presses de trabalhos de 250 psi a 350 psi e 500 cfm a 750 cfm, particularmente quando asubmergncia exige altas presses. Os menores compressores do tipo rotativos so capazes apenas de produzir umapresso de trabalho mxima de 125 psi e produzir 500 cfm a 1200 cfm. Do mesmo modo, a torre da sonda deve serconstruda seguramente para levantar a carga esperada. Considerando as eventualidades, recomendado que a taxa decapacidade da torre seja pelo menos duas vezes a carga prevista ou a carga normal levantada. Os mtodos descritosna Tabela podem ser utilizados isolados ou combinados.b

S (solo),

R (rocha),F (fluido) - somente abaixo do NA (nvel dagua)

Algumas amostras podem exigir instrumentos para amostragem.cNormalmente utilizada para grandes profundidades e sem limite definido de alcance de perfurao.

5 Consideraes e planejamento da perfurao

Antes da definio do mtodo de perfurao a ser aplicado em um determinado local, um profissional habilitadodeve estudar todos os fatores que afetam as condies superficiais e subsuperficiais da rea em estudo.

Os acessos e as condies para instalao dos equipamentos de perfurao tambm devem ser considerados.O alcance ao local e os mtodos a serem empregados devem ser determinados pelos objetivos do estudo.O objetivo do estudo tambm definir o tipo e a complexidade da amostragem a ser realizada.

A definio dos locais para a perfurao pode variar devido disponibilidade de dados confiveis sobre a rea.Entretanto, o procedimento usual o apresentado a seguir:

a) levantamento histrico de informaes e pesquisa bibliogrfica

deve-se coletar e revisar todas as informaes e dados disponveis, sobre as condies superficiaise de subsuperfcie da rea. necessrio pesquisar dados existentes referentes rea de estudo,que incluem, mas no se limitam a: mapas topogrficos, fotos areas, imagens de satlites, informaes

sobre sondagens anteriores, dados geofsicos, mapas e artigos geolgicos, dados oficiaisde mapeamento de solo e rocha, artigos sobre recursos hdricos e dados de poos existentes na reade interesse, uso de ocupao de solo pretrito, atual e futuro;

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b) relatrios disponveis sobre a superfcie ou subsuperfcie de reas prximas ou adjacentes podem serconsiderados e as informaes pertinentes podem ser utilizadas no corrente projeto, se forem aplicveis econfiveis. Levantamentos geofsicos e dados da gua subterrnea tambm podem ser utilizados paraplanejar a localizao das perfuraes. Em seguida, deve-se analisar a confiabilidade e abrangncia destes.

5.1 Modelo conceitual

necessrio o desenvolvimento de um modelo conceitual preliminar da rea. Este pode ou no abrangero modelo hidrogeolgico conceitual preliminar, a hiptese de um sistema ambiental e os processos biolgicos,fsicos e qumicos que determinam o transporte de contaminantes das fontes atravs dos meios at os receptoresdo sistema, elaborado a partir dos dados obtidos no levantamento histrico de informaes e em visita rea.

5.2 Locaes das perfuraes

Com base nas informaes dos passos descritos em 5.1 e 5.2, devem ser locadas as perfuraes. A localizaoe a quantidade das perfuraes devem ser feitas com base nos objetivos do projeto e de acordo com as normas

e procedimentos vigentes.

Antes de iniciar as perfuraes, deve-se certificar de que no haja interferncias subterrneas (tubulaes,cabeamento, galerias de gua pluvial, redes de esgoto etc.). Esta informao deve ser levantada previamentee checada em campo.

Durante as sondagens, devem ser definidas e descritas as principais litologias (solos e rochas), tanto horizontalquanto verticalmente. Este assunto tratado com mais detalhe no Anexo A.

Caso as perfuraes sejam destinadas instalao de poos de monitoramento, estes devem ser instalados comum adequado conhecimento do modelo conceitual hidrogeolgico do local. Freqentemente estes so utilizadoscomo parte de uma investigao global da rea, visando um propsito especfico, como, por exemplo,a determinao da qualidade qumica da gua, compreenso dos processos hidroqumicos, ou para predizer

a eficcia da remediao de um aqfero. Nesses casos, pode ser necessria a obteno de informaesadicionais geotcnicas e hidrogeolgicas da rea em estudo.

Se for amostrada a gua do poo de monitoramento durante a execuo da perfurao, visando a determinaode sua qualidade, deve ser considerada a possibilidade de ocorrer avarias no equipamento e subseqentecontaminao do aqfero pelos fluidos de perfurao. Na instalao de poos de monitoramento destinadosa amostragem de gua, deve-se preferir mtodos de sondagens que no utilizem fluidos de perfurao ou,se forem utilizados, os que impliquem pequena ou at ausncia destes fluidos na parede do poo. A contaminaoda parede do poo por fluidos de perfurao normalmente resultado de uma m escolha destes fluidos ousua m utilizao.

Nestes casos, devem ser utilizados mtodos de perfurao que permitem o avano do revestimento, pois muitoefetivo para minimizar a invaso de fluidos nas paredes dos furos. Estes mtodos que possibilitam o revestimento

do furo incluem perfurao a percusso, a trado helicoidal oco, com circulao reversa, mtodo rotativo, snicosentre outros. Entretanto, se o objetivo destes mtodos for alargar o furo, a contaminao pode mover-se ao longodo revestimento durante a perfurao.

Os mtodos que no utilizam fluidos de perfurao so preferveis, porque estes excluem a possibilidade decontaminao do aqfero. Tais mtodos incluem o trado helicoidal oco, o trado manual, perfurao snica epercussora.

Mtodos que normalmente requerem o uso de fluidos incluem percusso com lavagem, rotativa com circulaoreversa e rotativa com circulao de ar e fluido. Nos casos em que for utilizado fluido de perfurao, obrigatrioregistrar a estimativa da quantidade da perda do fluido e da profundidade de ocorrncia. Dados da perda destesfluidos podem ser teis no planejamento das tcnicas de desenvolvimento destes poos para serem utilizados naconcluso do furo. Outro importante fator para ser considerado quando so avaliados estes dados a colocaoda seo filtrante.I

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importante saber que a gua sem aditivos no constitui um bom fluido de perfurao por duas razes:

a) no possui capacidade de carrear o material cortado devido suabaixa viscosidade;

b) no possui capacidade de tixotropia para formar um anel de lama em torno do furo, travamentodas ferramentas nas paredes do furo e a criao de chamins drenantes devido eroso interna do furo.

Tambm, a gua contendo apenas argilas naturais no deve ser utilizada como lama de perfurao. Esta misturafluida, contendo apenas argilas naturais, produz apenas um fluido pesado que no ter capacidade (viscosidade)para carrear o material cortado furo acima e no far um anel delgado de lama ao longo da perfurao paraimpedir seu colapso.

Se os mtodos de perfurao no forem corretamente empregados, obtm-se como resultado amostras de baixaqualidade, furos danificados ou poos de monitoramento malinstalados, principalmente em material inconsolidado(solos). Caminhos preferenciais de infiltrao podem ser formados perto das paredes do furo pela lavagemdas partculas finas e a criao de chamins drenantes, que so muito difceis de serem seladas. Estes danosso mais severos quando se perfura material inconsolidado do que quando se perfura rocha. Embora relatos

destas ocorrncias sejam raros, eles ocorrem. E so provavelmente originados pelo baixo controle do fluido deperfurao ou m operao durante as perfuraes.

Ainda podem ocorrer outros danos devido rapidez da execuo da perfurao, o uso incorreto das diferentesvelocidades, presso e outras variveis de controle sob a responsabilidade do sondador. Qualquer mtodo deperfurao utilizando meio circulante para controlar o corte e a remoo de material pode causar fraturamentohidrulico dos materiais perfurados, se for muito alta a velocidade de perfurao ou a presso de circulao.

Quando se utiliza uma sonda rotativa com ar, a presso do ar injetado deve ser registrada. A presso do arde retorno deve ser adequada para manter a remoo do material cortado, mas no excessiva a ponto de causarfraturamento hidrulico do material que est sendo perfurado. Tal prtica pode resultar em dano na parede do furoe impedir a correta aplicao do selo entre o revestimento e o furo durante a instalao.

A utilizao de revestimentos temporrios durante a perfurao, visando separar aqferos, pode resultarem contaminao cruzada, quando um aqitarde ou uma camada confinada de material impermevel perfurado.Para evitar ou minimizar a possibilidade desta contaminao, recomendada a tcnica descrita a seguir:

a) para que a perfurao atravesse o material impermevel, mas no entre em contato com ele.Um revestimento deve ser instalado dentro do material impermevel e cimentado sob presso. Aps a cura docimento, o material remanescente no revestimento deve ser removido;

b) mtodos geofsicos, por exemplo, podem ser utilizados para avaliar o selamento entre o furo anelar e aparede do revestimento. Somente aps ter-se produzido um selamento aceitvel, a perfurao podeprosseguir pela camada confinada;

c) operaes contnuas de sondagem/amostragem devem prosseguir at atingir a profundidade desejada.Se outra(s) camada(s) impermevel(is) for(em) perfurada(s) no mesmo furo, a tcnica anteriormente descritapode ser seguida, porm o prximo revestimento instalado deve ser imediatamente de dimetro menor do queo utilizado anteriormente.

Alguns mtodos podem ser usados para avaliar a integridade hidrulica do furo ou a subseqente instalao dospoos. So os seguintes:

a) mtodos indiretos:

mtodos geofsicos;

introduo de traadores nos furos combinados com teste de bombeamento;

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b) mtodos diretos:

testes de bombeamento de poos;

testes de injeo de poos;

teste com obturadores inflveis em poos.

A seleo do mtodo de perfurao deve ser realizada somente aps serem levadas em considerao todasas vantagens e desvantagens de cada mtodo em relao ao objetivo da coleta de dados. Em alguns casos,um mtodo de sondagem cujo processo minimiza o potencial de contaminao subsuperficial pode limitar o tipode dados que podem ser coletados como, por exemplo, dados de sondagem geofsica de um poo.

Investigaes geofsicas tambm podem ser utilizadas, quando possvel, para auxiliar na seleo do mtodo deperfurao. Mtodos geofsicos superficiais, tais como ssmica, eletrorresistividade e eletromagntico podem serparticularmente de grande valia na distino de diferenas nas propriedades dos materiais prximos subsuperfcie. Mtodos geofsicos, tais como resistividade, gama, neutrons, registro de velocidade snica,

perfilagem caliper e perfilagem ptica, so utilizados para confirmar condies geolgicas especficas desubsuperfcie.

A perfilagem ptica permite um estudo visual das condies das paredes das sondagens existentes, assim comovisualizar as condies do revestimento em sondagens revestidas. Registros de sondagens acsticas podemexibir o fraturamento na sondagem. A orientao das fraturas, assim como sua extenso e ocorrncia, podem serdeterminadas utilizando esse mtodo.

As vantagens e desvantagens de vrios mtodos de perfurao apresentadas nesta Norma podem variardependendo das caractersticas especficas da rea e das circunstncias do projeto. Profundidade e dimetro dasperfuraes mostrados na Tabela 1 so valores nominais para o mtodo e podem variar em casos ou condiesespecficos.

A escolha do tipo de equipamento de perfurao a ser utilizado no projeto deve incluir consideraes sobrea necessidade de amostragem e instalao de poos. O acabamento e a disposio dos filtros do pooso requisitos comuns na sua instalao, e a capacidade de completar cada um desses itens depende muitodo tipo de equipamento utilizado. A finalizao satisfatria dos procedimentos de abandono de sondagem, assimcomo a facilidade de descontaminao de cada equipamento de perfurao, tambm so fatores importantesa serem considerados.

Em todos os mtodos de perfurao tm-se algumas desvantagens, como, por exemplo, as perfuraes a tradotendem a colmatar as paredes do furo com sedimentos finos durante a rotao do equipamento. Mtodosa percusso podem causar danos na sondagem, pela repetio cclica dos movimentos oscilantes de subidae descida da ponta da sonda, que podem forar sedimentos finos nas paredes do furo. Mtodos de perfuraorotopneumtica, tambm podem danificar o furo por meio da introduo de ar no material perfurado ou fraturando

as paredes do furo, caso a presso da perfurao no seja monitorada e exceda a presso necessria paramanter o furo livre dos materiais perfurados.

A escolha do mtodo de perfurao pode variar dependendo dos objetivos da coleta de dados - a caracterizaohidrogeolgica ou a amostragem da qualidade da gua subterrnea. Por exemplo, mtodos de perfurao rotativacom fluido so bons mtodos para caracterizar a litologia em subsuperfcie, porque a maioria das ferramentas desondagens eltricas e snicas ou geofsicas exige que o furo no seja revestido, mas seja preenchido com fluido.Os mesmos mtodos de perfurao, contudo, so menos desejveis para a instalao de poos de monitoramento,visando verificao da qualidade da gua, porque h a possibilidade de o fluido alterar a qumica da guasubterrnea. Apesar disso, perfuraes rotativas com fluido podem ser o mtodo selecionado aps a consideraodas vantagens e desvantagens de outros mtodos de perfurao.

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Alm disso, a seleo de um mtodo de perfurao precisa considerar todos os aspectos da instalao do poo demonitoramento, incluindo a composio dos materiais de revestimento e filtro, o equipamento de monitoramentosuperficial e sua instalao, materiais de acabamento e procedimentos de disposio dos resduos gerados, assimcomo qualquer outro plano para a instalao e desenvolvimento de poo. Por exemplo, quando um mtodo de

perfurao utilizado pode afetar a qumica da gua subterrnea, necessrio que seja feito um bomdesenvolvimento do poo. O desenvolvimento do poo est descrito na ABNT NBR 15495-1.

Finalmente, o mtodo de perfurao selecionado precisa ser logisticamente prtico e, se possvel, minimizaros danos nas perfuraes. A avaliao local de um tipo particular de equipamento de perfurao tambm serum fator extremamente importante a ser considerado antes de um mtodo ser selecionado. Por exemplo,a viabilidade do equipamento de percusso pode ser totalmente fora de questo em algumas partes do pas, ondeos mtodos de perfurao rotativos prevalecem em funo das condies locais. Adicionalmente, informaessobre a hidrogeologia podem ser possivelmente requeridas e obtidas durante a perfurao ou durante o registrode sondagem geofsica, ou atravs da combinao de ambos. Dessa forma, a seleo final do mtodo deperfurao deve ser feita somente aps a devida considerao de todos os objetivos do projeto.

Independentemente do mtodo de perfurao a ser usado, importante lembrar que todas as sondagens

eventualmente interrompidas e as no utilizadas para instalao de poo de monitoramento ou outro dispositivo demonitoramento da qualidade das guas subterrneas, devem ser totalmente preenchidas com calda de cimento oubentonita (selagem adequada). Este procedimento visa a evitar uma eventual contaminao do subsolo atravs docaminho preferencial gerado pelas sondagens furos abertos e abandonados.

O material excedente gerado na perfurao deve ser acondicionado e armazenado adequadamente para posteriorclassificao e destinao final de acordo com legislao vigente.

6 Mtodos de perfurao

6.1 Trado

Os mtodos de perfurao a trado incluem o uso de trado helicoidal oco, helicoidal slido e manual. Todos osmtodos de perfurao a trado esto normalmente limitados perfurao em solos no consolidados ou saprolito.Estes mtodos normalmente no exigem o uso de um fluido de perfurao durante o processo, porm, em algunscasos, pode ser necessria a adio de gua ou fluido de perfurao.

6.1.1 Trado manual

A perfurao a trado manual realizada atravs da introduo e rotao manual do conjunto acoplado s hastesde curta extenso. O trado ento retirado do furo e a amostra deformada do solo retirada com uma ferramentaapropriada.

O processo repetido at que a profundidade requerida seja atingida ou no haja mais recuperao do materialperfurado. Hastes so adicionadas e presas ao trado conforme a perfurao prossegue. O sucesso da perfuraoa trado manual depende da manuteno do furo aberto. Normalmente h o desmoronamento das paredes do furoquando a perfurao executada em solo saturado. Portanto, a perfurao a trado pode ser limitada em solossaturados.

Pode ser instalado um poo de monitoramento no furo aberto com trado manual, entretanto recomenda-se tomaralguns cuidados para garantir a segurana do pessoal envolvido e uma adequada instalao. Quando necessrio,devem ser utilizados centralizadores, para manter o alinhamento dos tubos de revestimento.

Uma prtica comum da instalao de poo de monitoramento usando este mtodo perfurar at o nvel dgua,extrair o conjunto e, depois, descer o revestimento temporrio (tubo de ao) e avanar a perfurao com tradomanual ou com bomba-balde de menor dimetro at a profundidade requerida. O trado manual muito til para

a descrio litolgica e para a obteno da profundidade estimada do nvel da gua.ImpressoporDIEGOR


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Em geral, trados manuais so mais fceis de usar em solos no argilosos. Nestes solos os trados podem serusados at a profundidade de aproximadamente 20 m. Ao usar trados manuais, deve-se tomar cuidado para evitara contaminao pelo solo, proveniente da parte superior das paredes do furo, durante a perfurao ou durante acoleta. Revestir o furo, medida que avana a perfurao, com um tubo de ao, pode prevenir a contaminao

cruzada.

As perfuraes com trados manuais permitem a observao do perfil de subsuperfcie e a coleta das amostrasem profundidades preestabelecidas. Deve-se tomar cuidado para obter amostras representativas se a perfuraoatravessar pores contaminadas.

A Figura 1 ilustra alguns tipos de trado manual.

Figura 1 Tipos de trado manual

As vantagens da utilizao do trado manual so:

a) normalmente no requer a utilizao de fluidos de perfurao;

b) podem ser obtidas amostras do solo. Alm disso, podem ser usados diversos tipos de dispositivos deamostragem de solo para obter amostras indeformadas, de qualquer profundidade, aps retirar,primeiramente, o conjunto do trado manual;

c) equipamento altamente mvel (acessibilidade rea normalmente no um problema);

d) fcil acesso e uso em locais remotos, onde a sonda de perfurao no alcanaria, devido a questesambientais ou outros problemas logsticos.

As desvantagens da utilizao do trado manual so:

a) pode ocorrer desmoronamento do furo durante as operaes de perfurao a trado manual, particularmentequando est sendo executada abaixo do nvel dgua;

b) a perfurao a trado manual muito lenta e de mo-de-obra intensiva;

c) furos limitados a profundidades relativamente rasas, normalmente menores que 20 m;

d) dimetro do furo limitado a cerca de 25,4 cm (10 pol);

e) furos limitados perfurao de solos que no sejam cimentados e que no contenham cascalhos, calhaus,

seixos e mataces grandes ou razes;

f) o revestimento no pode ser avanado.

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6.2 Trados mecanizados

possvel utilizar trados mecanizados movidos por pequenos motores, reduzindo o trabalho requerido durantea perfurao para amostragem.

Os cuidados para se evitar a contaminao cruzada so os mesmos requeridos pelo trado manual.Os trados mecanizados podem ser montados em veculos e so utilizados para diversos fins.

Deve-se tomar cuidado ao utilizar motores movidos a combustveis, por causa da possibilidade de contaminaoda amostra com o combustvel usado, com o lubrificante do motor e com a fumaa do escapamento.Os trados mecanizados movidos a motores eltricos minimizam o risco de tal contaminao.

6.2.1 Trado espiral

O trado espiral movido por uma mquina, de modo que uma grande fora possa dirigi-lo para baixo.A broca consiste em uma ou mais espirais com 360. O mtodo de perfurao consiste no avano da broca,sua retirada do furo feita atravs de um giro na broca no sentido inverso para retirada do material. Este processo repetido at que a profundidade desejada seja alcanada.

Este mtodo no muito satisfatrio para a amostragem, por causa do potencial de contaminao cruzadae o no favorecimento para descrio da litologia. O mtodo permite uma rpida perfurao com dimetrosgrandes e em profundidades de at 25 m.

No necessria a lubrificao dos trados, mas alguma disperso do material contaminado pode ocorrerenquanto a broca girada no sentido inverso.

6.2.2 Trado helicoidal oco (Hollow stem auger)

O mtodo de perfurao a trado helicoidal oco muito til na instalao de poos de monitoramento. Isto porque,

as hlices do trado oco servem como um revestimento temporrio, que impede o desmoronamentoe o deslizamento da parede do furo, enquanto o revestimento do poo de monitoramento est sendo instaladointernamente. Este procedimento pode ser realizado quando a perfurao for concluda e antes da retirada dostrados do furo.

Este mtodo tambm permite a utilizao da coluna do trado como um revestimento para as atividadesde perfurao posteriores em solos ou rocha. Os dimetros das perfuraes podem chegar a at 55,88 cm

Durante a perfurao pode ser realizada a amostragem de solo usando o amostrador bipartido, o amostradoralinhado com o anel ou o amostrador com tubo de parede fina. Neste caso, o amostrador contnuo avana coma perfurao dentro do trado oco ou cravado no material inalterado durante uma pausa na perfurao.A recuperao da amostra realizada antes de recomear a perfurao. As hlices contnuas do trado trazemo material da perfurao para a superfcie.

As amostras do solo tambm podem ser obtidas durante a perfurao, seja por retorno pelas hlices do tradoou puxando-se os trados e fazendo a coleta de amostra do material preso s hlices; porm, tais amostras somenos satisfatrias, pois o solo foi movimentado do local da perfurao e exposto a outras camadas do solo.As amostras desta natureza geralmente no so consideradas adequadas para a anlise qumica.

Podem-se coletar amostras de gua subterrnea durante a perfurao, usando uma seo de trado oco com filtro.Os mtodos de cravao tambm podem ser usados antes do trado-guia durante as pausas da perfurao paracoletar amostras de gua (fluido) ou de solo, ou de ambos.

O trado helicoidal oco para testemunhagem do solo compreende um trado rotativo oco com uma broca de corte naparte inferior e um amostrador interno no-rotativo. A sapata de corte do amostrador estendida alm da broca decorte do trado em casos de solos de baixa consistncia ou retrada no caso de solos mais resistentes.

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O trado helicoidal oco uma forma de trado helicoidal contnuo, no qual a hlice contnua envolve o tubo centraloco. O trado formado por duas partes, a parte exterior circular e o piloto interno no centro, o qual evita a entradado material perfurado no interior do trado.

A possibilidade de sacar a parte central e deixar o revestimento helicoidal no lugar a vantagem principal do trado

helicoidal oco. Retirar o piloto permite deixar um furo aberto para amostragem, de modo que os amostradores,os instrumentos e outros dispositivos possam ser introduzidos profundidade desejada.

A remoo de uma ferramenta ou de um dispositivo e a recolocao do piloto permitem a continuaoda perfurao.

A tcnica fornece um furo inteiramente revestido e pode evitar alguns dos problemas potenciais da contaminaocruzada, existentes na perfurao percusso. As amostras de solo so coletadas por amostradores ou barriletesintroduzidos na parte inferior do tubo oco. O mtodo tem sido bem-sucedido em alguns aterros sanitrios e podeser usado para a instalao de poos de monitoramento de gua subterrnea ou poos de extrao de gases.

Alm do acesso direto parte inferior da perfurao, o trado helicoidal oco permite a execuo de uma sondagem percusso ou uma amostragem dirigida durante o avano da perfurao, na parte central do tubo oco.

A tcnica permite a coleta de amostras deformadas e indeformadas, alm de testes no furo e descrio

das camadas.A Figura 2 apresenta o esquema de um trado helicoidal oco.

Figura 2 Trado helicoidal oco (Hollow steam auger)

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As vantagens da utilizao do trado helicoidal oco so:

a) normalmente no utiliza fluidos para perfurao;

b) possibilidade de amostragem contnua durante a perfurao, usando amostrador contnuo, bipartido ou deparedes finas;

c) amostras de gua subterrnea podem ser coletadas durante a perfurao usando trado com filtro;

d) a coluna do trado helicoidal oco pode ser usada para atividades de perfurao subseqentes em rocha ousolos;

e) o equipamento de perfurao a trado relativamente mvel;

f) a perfurao moderadamente rpida.

As desvantagens da utilizao do trado helicoidal oco so:

a) em alguns tipos de materiais arenosos, nos quais h uma presso hidrulica que causa a entrada demateriais no interior da coluna do trado pela sua parte inferior, h a necessidade de equalizar a pressointerna com a utilizao de um tampo ou a introduo de fluido;

b) as amostras do solo trazidas superfcie pela hlice do trado so modificadas, tornando difcil a determinaoda profundidade precisa de sua procedncia;

c) pode ocorrer a mistura de gua subterrnea com o material desagregado proveniente da perfurao com otrado;

d) a parede do furo pode ser colmatada por argila perfurada previamente;

e) o preenchimento com pr-filtro e a colocao do selo podem ser de difcil execuo;

f) a perfurao difcil em materiais extremamente secos e finos;

g) dificuldade para perfurao em solos que contenham cascalhos muito grados, calhaus, seixos ou mataces.

6.2.3 Trado helicoidal slido

A perfurao a trado helicoidal slido pode ser usada como uma alternativa perfurao a trado helicoidal ocoe a outros mtodos de perfurao em solos, rochas brandas e saprolitos no saturados. A perfurao emargilas saturadas de fcil execuo devido menor probabilidade de desmoronamento do furo.

Este mtodo realizado empurrando-se o conjunto da coluna do trado abaixo da superfcie do solo e iniciandouma rotao a baixa velocidade. Conforme a perfurao avana, so includas hlices adicionais do trado colunado conjunto. As hlices contnuas do trado trazem o material da perfurao para a superfcie.

Este mtodo permite obter amostras deformadas do solo. Se o furo permanecer aberto aps a retirada do conjuntoda coluna do trado, pode ser instalado, neste furo aberto, um poo de monitoramento.

O mtodo de perfurao a trado helicoidal slido menos eficaz para a instalao de poo de monitoramento doque a perfurao a trado helicoidal oco, pois o trado helicoidal slido no pode ser usado como revestimentotemporrio para impedir o desmoronamento e o deslizamento da parede do furo.

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Sob condies saturadas, as paredes do furo nas perfuraes com trado helicoidal slido normalmentedesmoronam imediatamente aps a retirada do trado. Em alguns casos, se o solo perfurado usando tradohelicoidal slido possuir uma quantidade relativamente grande de materiais coesivos, tais como materiais argilosos,siltes etc., o furo permanecer completamente aberto por toda a profundidade perfurada aps a retirada do trado,

tornando muito fcil a instalao do poo de monitoramento.

Este mtodo permite a amostragem do solo usando um amostrador de parede fina ou bipartido, que poder serrealizada puxando as hlices do trado cada vez que a amostra for coletada. O sucesso da operao deamostragem depende da integridade da parede do furo.

As vantagens da utilizao do trado helicoidal oco so:

a) normalmente no utiliza fluidos de perfurao;

b) o equipamento de perfurao a trado relativamente mvel;

c) a perfurao moderadamente rpida.

As desvantagens da utilizao do trado helicoidal oco so:

a) o material da perfurao, por vezes, no trazido superfcie pelos trados;

b) as amostras do solo trazidas superfcie pela hlice do trado esto modificadas, tornando difcila determinao da profundidade precisa da amostra;

c) pode ocorrer a mistura de gua subterrnea com o material desagregado proveniente da perfurao como trado;

d) a parede do furo pode ser colmatada por argila perfurada previamente;

e) a parede do furo pode desmoronar antes da concluso da instalao do poo de monitoramento ou dispositivode monitoramento;

f) o preenchimento com pr-filtro e a colocao do selo podem ser de difcil execuo;

g) dificuldade para perfurao a trado em solos que contenham cascalhos muito grados, calhaus, seixosou mataces;

h) perfurao difcil em materiais extremamente secos e finos.

6.3 Mtodos rotativos mecanizados

Perfuraes rotativas mecanizadas usam uma broca na extremidade de uma haste, que perfura o solo enquantogira com o auxlio de um motor. O sistema requer alguma forma da lubrificao (fluidos de perfurao) para mantera broca refrigerada e para remover o material perfurado. O fluido de perfurao usado pode ser feito degua misturada com aditivos.

O fluido de perfurao traz o material perfurado pela broca at a superfcie. Na superfcie do solo, o fluidode perfurao com fragmentos descarregado em um tanque ou srie de tanques onde so decantados.Aps a sedimentao do material no fundo do tanque(s) de circulao, o fluido de perfurao pode ser recirculadoconforme a perfurao avana.

Os fluidos de perfurao comuns consistem em gua, misturas de gua e argilas naturais, bentonita ou arpressurizado. Os fluidos tambm podem ter aditivos que modifiquem suas caractersticas, tais como a baritinapara o controle do peso; carboximetilcelulose (CMC), includo como um incrementador da viscosidade; e cloreto depotssio, adicionado para retardar a hidratao e dilatao das argilas, evitando o enceramento da broca.Alguns desses aditivos podem causar contaminao em um furo ou em uma unidade hidrogeolgica.

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No caso de usar algum fluido durante a perfurao, devem constar no relatrio de sondagem todas as quantidades,composio qumica, tipos de elementos do fluido de perfurao, aditivos usados na mistura composta do fluidoe as profundidades em que novos aditivos foram introduzidos. A qualidade da gua a ser utilizada na composiodo fluido de perfurao, bem como os meios utilizados para transport-la, devem ser controlados, com o objetivo

de evitar a contaminao do fluido.

A utilizao de fluidos de perfurao pode ocasionar contaminao cruzada, devido ao contato do fluido com asparedes do furo aberto.

H dois tipos bsicos de perfurao rotativa, a destrutiva e a descritiva. A destrutiva utiliza uma broca(por exemplo, tipo tricone) que perfura e expulsa para a superfcie todo o material cortado em forma de pequenosfragmentos que podem ser coletados para descrio litolgica.

A descritiva utiliza um barrilete acoplado a uma broca de corte para perfurao que permite coletarum testemunho (com dimetro menor que o da perfurao), para descrio litolgica e ensaios.

Esta tcnica geralmente utiliza barrilete convencional (simples), duplos ou triplos, com coroa diamantada ou

de vdea, podendo ser usadas hastes ou cabos. O objetivo conseguir a melhor recuperao do testemunho comqualidade, compatvel com o custo. importante que a escolha do tipo da coroa seja funo do material a serperfurado.

No barrilete simples, o testemunho entra em contato com o fluido de perfurao. No barrilete duplo, o testemunhosomente entra em contato com o fluido de perfurao quando passa atravs da coroa, porm, dependendoda camada e da natureza das exigncias da investigao, isto poderia ser suficiente para impedir o usodo testemunho para finalidades da amostragem.

O barrilete triplo contm um amostrador ou tubo para a coleta da amostra. No fim de cada manobra, este tubo como testemunho retirado e a amostra armazenada em uma caixa de amostra. Este mtodo no aumentaa recuperao do testemunho, mas tende a preservar as condies originais da amostra.

Aps a recuperao, o testemunho deve ser retirado, preferencialmente na mesma direo que entrou no barrilete,e armazenado em uma caixa de testemunhos rgida tipo meia cana, onde as camadas podem ser descritase as amostras coletadas.

O uso dos tubos bipartidos para coletar o testemunho em barriletes duplos e triplos pode tornar a descrio dascamadas mais fcil, mas os tubos de plstico so teis se o testemunho for requerido para amostras indeformadas.

A Figura 3 apresenta o esquema de um equipamento rotativo mecanizado.

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Dimenses bsicas do caminho sonda CME-75

1 Altura livre mnima para trabalho com "torre completa", 10

2 Altura livre mnima para trabalho com "meia torre", 7,50

Dimenses em metros s/escala

Figura 3 Esquema de um equipamento rotativo mecanizado

6.3.1 Mtodo rotativo com circulao de fluido base de gua

Este mtodo de perfurao utiliza diversos tipos de ferramentas de testemunho de amostragem de solos/rochas,podendo ser usado na maioria deles. A perfurao com fluido base de gua realizada por meio da rotao deuma broca, simultaneamente com a circulao do fluido de perfurao (conforme descrito anteriormente).

O fluido de perfurao possui as seguintes (diversas) finalidades:

a) carrega o material da perfurao para a superfcie;

b) impede o desmoronamento da parede do furo;

c) impede a entrada da gua subterrnea para dentro do furo;

d) resfria e lubrifica a broca e a haste de perfurao.

A perfurao rotativa pode utilizar um mtodo de avano de revestimento, no qual o revestimento direcionadoum pouco frente da broca e da coluna de perfurao. Este mtodo permite a perfurao e testemunhagemde solos saturados que, de outra forma, poderiam no ser possveis em razo de desmoronamento do furo.O avano do revestimento tambm elimina o problema da perda de circulao.

O uso de revestimento temporrio veda as zonas contaminadas, impede o desmoronamento do furo e minimiza ocontato do fluido de perfurao com aqferos. O uso deste mtodo tambm elimina a incerteza se as amostras dosolo (testemunhos) e amostras de gua subterrnea se originam da profundidade real da perfurao ao invs deoutros locais no furo.

A Figura 4 apresenta o esquema de perfurao rotativa com circulao de fluido base de gua.

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Figura 4 Esquema de perfurao rotativa com circulao de fluido base de gua

As vantagens da utilizao da perfurao rotativa com circulao de fluido base de gua so:

a) perfurao possvel em qualquer tipo de solo e rochas;

b) a profundidade da perfurao ilimitada para todos os fins de amostragem e perfurao geoambiental;c) a descrio litolgica a partir do material de perfurao obtido no retorno do fluido moderadamente

confivel;

d) a perfurao relativamente rpida em solos utilizando brocas tricone;

e) o furo normalmente fica acessvel para perfilagem geofsica antes da instalao de um poo demonitoramento ou dispositivos para monitoramento.

As desvantagens da utilizao da perfurao rotativa com circulao de fluido base de gua so:

a) o fluido da perfurao pode alterar as caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas do meio;

b) os lubrificantes usados nos equipamentos durante o processo de perfurao podem contaminar o fluido daperfurao, a gua presente no furo e as amostras do solo/rocha;

c) o material aderido na parede do furo pode impedir o desenvolvimento completo do poo;

d) a determinao da zona saturada pode ser difcil durante a perfurao;

e) o fluido da perfurao freqentemente perdido ou a sua circulao de difcil manuteno em rochasfraturadas, zonas de razes, em cascalhos, calhaus ou seixos;

f) normalmente necessrio o revestimento do solo de cobertura;

g) so necessrias ferramentas adicionais para instalar o revestimento do furo;ImpressoporDIEGOR


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h) a perfurao difcil em mataces, calhaus ou seixos.

6.3.2 Mtodo rotativo com ar comprimido (rotopneumtica)

O princpio da perfurao rotativa a ar comprimido semelhante rotativa com fluido de perfurao base degua. Este mtodo utiliza diversos dispositivos para amostragem e pode ser feito na maioria dos solos e rochas.O ar circulado para baixo atravs da coluna de perfurao e o seu retorno carreia o material perfurado para cimapelo espao anular formado entre a coluna de perfurao e a parede do furo, devendo ser armazenadoem recipientes adequados para destinao final.

Este mtodo, que utiliza um martelo de fundo (DTH), normalmente usado para perfurao de rochas duras,mataces, calhaus e seixos. Neste mtodo, a broca golpeia a rocha enquanto gira lentamente. O efeito percussivopulveriza a rocha, aumentando a velocidade de perfurao.

Normalmente, para impedir falha do martelo e o aprisionamento da broca devido ao aquecimento causado pelafrico das partes mveis, o martelo de fundo deve ser lubrificado com produto adequado. Devem constarno relatrio de sondagem o tipo, a profundidade e a quantidade do lubrificante usado, bem como a sua

constituio qumica.

O fluxo de ar usado na perfurao rotativa a ar no proporciona suporte para a parede do furo; portanto,diferentemente da rotativa com fluido, a rotativa a ar confia na integridade da parede do furo para impedir o seudesmoronamento. Conseqentemente, a perfurao rotativa a ar limitada a unidades de rocha e solosparcialmente litificados.

Uma alternativa de perfurao a utilizao da rotativa com fluido base de gua para perfurar atravsdas unidades no consolidadas e depois converter para rotativa a ar assim que atingir a rocha semiconsolidada.Uma tcnica usada para aumentar a velocidade de perfurao e a retirada do material perfurado a inclusode um surfactante de espuma no fluxo de ar. A espuma tambm reduz a perda da circulao do ar na parede dofuro; porm, o uso da espuma deve ser controlado e registrado, j que ela pode alterar as caractersticasfsico-qumicas do solo e da gua subterrnea.

A maioria dos compressores de ar utilizado neste mtodo do tipo pisto, que trabalham com algum tipo de leopara lubrificao. Mesmo com a utilizao de filtros coalescentes na entrada e na sada do ar do compressor aindaexiste a possibilidade de contaminar o solo e a gua subterrnea. Esto disponveis no mercado compressoresisentos de leo, mas eles no so comuns. Da mesma forma, o uso de ar durante a perfurao pode promovera volatilizao dos contaminantes da parede do furo, afetando temporariamente a qualidade do soloe da gua subterrnea.

As vantagens da utilizao da perfurao rotativa com ar comprimido so:

a) rpida perfurao e instalao de poos em rochas duras e rochas parcialmente litificadas;

b) profundidade da perfurao ilimitada para todas as finalidades prticas;

c) o furo fica acessvel perfilagem geofsica antes da instalao do poo de monitoramento;

d) o desenvolvimento do poo relativamente fcil;

e) pode usar o mtodo de avano de revestimento.

As desvantagens da utilizao da perfurao rotativa com ar comprimido so:

a) a injeo de gua, espuma ou outro fluido, assim que a zona saturada for encontrada, impede a formao deanis de lama na haste de perfurao. Entretanto, a adio de espuma ao fluxo de ar pode alterar ascaractersticas fsico-qumicas do solo e da gua subterrnea, devendo ser controlada e documentada;

b) a determinao das zonas saturada pode ser difcil durante a perfurao;ImpressoporDIEGOR


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c) o ar da descarga do compressor pode conter hidrocarbonetos;

d) o fluxo de ar pode promover a volatilizao de contaminantes da parede do furo durante a perfurao,afetando temporariamente a qualidade do solo e da gua subterrnea;

e) a perfurao com martelo de fundo (DTH) pode causar fraturamento hidrulico da parede do furo;

f) normalmente necessrio o revestimento do solo de cobertura;

g) o martelo de fundo exige lubrificao durante a operao;

h) pode ocorrer a colmataco ou fraturamento hidrulico na parede do furo se a velocidade de perfurao formuito rpida, ou se permitir que a presso do ar circulante no fundo do poo aumente muito, ultrapassandoa presso adequada para retirar o material perfurado.

6.3.3 Mtodo rotativo com cabo (Wireline)

A perfurao rotativa com cabo utiliza um barrilete especial preso a um cabo de ao que permite a suamovimentao no interior das hastes de perfurao. Este mtodo permite sacar o barrilete com o testemunhosem que as hastes de perfurao sejam removidas. A parte inferior da haste possui uma broca de testemunhagemde diamante ou vdea e um escarificador preso extremidade.

O adiantamento do furo pode ser realizado sem amostragem atravs do uso de uma broca-piloto em formade cone com rolamento ou broca de arrasto at que a profundidade desejada seja alcanada.

A broca-piloto ou o conjunto do barrilete do testemunho pode ser inserido e retirado a qualquer momento duranteo processo de perfurao. As hastes com dimetro interno maior fornecem um revestimento temporrio quepermite a execuo de testes no furo (obturadores, dispositivos de perfilagem geofsica etc.) ou a instalaode dispositivos de monitoramento.

A aplicao deste mtodo associado a fluido estende-se perfurao de uma variedade de solos ou rochas,desde que a circulao do fluido de perfurao possa ser mantida. Esta tcnica permite alta velocidadede penetrao na perfurao em vrios tipos de materiais, com o benefcio adicional de a haste de perfuraocom dimetro maior servir como um revestimento protetor.

Ao perfurar com circulao de fluido, o material retorna superfcie atravs do espao anular formado entrea parede do furo e a haste de perfurao. O emprego deste mtodo pode ser problemtico nos casos em quea velocidade de perfurao muito rpida e existe perda da circulao (por exemplo, possvel fraturamentona rocha) ou quando h desmoronamento ou obstruo da sada do fluido na broca.

Os fluidos usados para a perfurao ou testemunhagem de solo devem ser relativamente viscosos.Freqentemente a perfurao em rocha exige fluido base de polmeros, que tm a capacidade de penetrar

ainda mais na parede do furo e, conseqentemente, vedar sistemas de fraturas maiores.

As vantagens da utilizao da perfurao rotativa com cabo so:

a) a perfurao com cabo de ao permite testes em intervalos durante as pausas na perfurao;

b) a perfurao possvel em vrios tipos de solo, inclusive em depsitos de cascalhos, calhaus e seixos;

c) a velocidade de perfurao em rocha muito rpida.

As desvantagens da utilizao da perfurao rotativa com cabo so:

a) a perfurao em rochas fraturadas, intemperizadas ou extremamente porosas pode ocasionar perda

de circulao. Os polmeros adicionados ao fluido de perfurao podem invadir as fraturas das rochas;ImpressoporDIEGOR


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b) independentemente do fluido utilizado, h possibilidade de ocorrer a volatilizao de contaminantes e no casode o fluido ser o ar comprimido pode ocorrer tambm o transporte de partculas de poeira pelo ar.

6.3.4 Mtodo rotativo com circulao reversa

Na perfurao com circulao reversa, o fluido circulado no espao anular formado entre a coluna de perfuraoe a parede do furo, atravs da broca, e retorna superfcie dentro da coluna de perfurao carreando o materialperfurado. Para isso, o mtodo utiliza uma coluna de perfurao de parede dupla, no qual o ar comprimido injetado entre as paredes da coluna, promovendo o deslocamento do fluido. Esta mistura , posteriormente,descarregada na superfcie em um ou mais tanques de decantao onde o material perfurado sedimenta.

Pode ser usada gua limpa como fluido de perfurao desde que disponvel em quantidade e qualidadesuficientes. Caso sua viscosidade e densidade no sejam suficientes para carrear o material de perfurao, faz-senecessrio o uso de aditivos.

Quando o mtodo de perfurao com circulao reversa utilizado, o usurio deve estar ciente de que a guausada como fluido pode atingir o aqfero, alterando suas caractersticas fsico-qumicas. O mesmo pode

acontecer quando utilizados aditivos nos fluidos de perfurao. Esta ocorrncia deve ser registrada.

As vantagens da utilizao da perfurao com circulao reversa so:

a) perfurao rpida e fcil em solos e rochas;

b) em algumas vezes, a perfilagem estratigrfica e litolgica so possveis a partir de amostras do materialde perfurao;

c) o revestimento externo impede o desmoronamento do furo durante a perfurao;

d) o furo, se revestido, permite uma fcil instalao do poo de monitoramento para avaliao da qualidade

da gua subterrnea e preenchimento de material no espao anular formado entre o revestimento do poode monitoramento e a parede do furo.

As desvantagens da utilizao da perfurao com circulao reversa so:

a) dificuldade em aquisio e locao destes equipamentos;

b) extrao do revestimento pode acarretar a colmatao da parede do furo com silte ou argila;

c) deve ser instalado um revestimento temporrio para instalar um poo;

d) s possvel coletar amostras de calha;

e) os equipamentos de perfurao so grandes e pesados; portanto, o acesso ao local pode ser um problema;

f) o uso de fluidos da perfurao e aditivos polimricos pode alterar as caractersticas fsicas, qumicase biolgicas da gua e do solo;

g) so normalmente exigidas grandes quantidades de gua para a perfurao.

6.4 Perfurao a percusso (percussora)

O mtodo a percusso usa geralmente um equipamento mvel com um guincho de 1 t a 2 t de capacidade,composto por um motor a leo diesel e por uma torre, podendo ser rebocado por um veculo de pequeno porte.

Este mtodo normalmente usado para finalidades geotcnicas e para sondagens acima de 20 mde profundidade. Esta tcnica pode ser usada para investigar locais profundos, que tenham dificuldade deperfurao com broca ou solos instveis.

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O solo perfurado usando diferentes ferramentas que dependem das suas caractersticas. O trpano utilizadopara solos coesivos e o trado para solos friveis. As sapatas podem ser utilizadas para perfurar solo muito duro.Os furos abertos por esta tcnica so revestidos medida que a perfurao avana. O revestimento evitaa contaminao cruzada, porm seu interior deve ser totalmente desobstrudo antes da coleta da amostra na base

do furo.

Para se evitar uma possvel contaminao cruzada em perfuraes, recomenda-se descartar os primeiros5 cm de solo na amostra, em funo dos resduos acumulados no fundo do furo de sondagem.

Se a perfurao for realizada em solos compostos basicamente por areias ou em cascalhos/pedregulhos,particularmente na zona saturada, o revestimento de ao deve ser introduzido antes do avano da perfurao paraevitar o colapso das paredes. Equipamento como o balde-caamba pode ser utilizado para limpar o interior dorevestimento. Porm, em funo dos bruscos movimentos, o solo muito revolvido, dificultando a amostragem.

Em alguns tipos de solo, pode ser necessria a adio de fluidos de perfurao para ajudar na lubrificao.Nestes casos, deve-se levar em considerao a possvel interferncia do fluido na qualidade das amostras.A adio de fluido deve ser registrada no perfil da perfurao.

Amostras indeformadas podem ser coletadas em estratos coesivos e rochas moles, cravando um tubo oco de nomnimo 100 mm e retirando o testemunho/amostra resultante para ensaios geotcnicos laboratoriais.

As vantagens da utilizao da perfurao a percusso so:

a) a perfurao possvel na maioria dos tipos de solos e rochas;

b) uma sonda de perfurao pequena permite a perfurao onde o acesso pode ser um problema com outrosmtodos de perfurao;

c) o uso do revestimento mantm a estabilidade do furo;

d) um mtodo prtico de perfurao em calhaus, seixos, mataces e rochas crsticas ou fraturadas;

e) potencial mnimo para contaminao cruzada de gua subterrnea devido ao revestimento;

f) fcil instalao do revestimento do poo.

As desvantagens da utilizao da perfurao a percusso so:

a) a velocidade de perfurao pode ser baixa;

b) o deslocamento de sedimentos no consolidados para o fundo do revestimento pode ser um problema;

c) o revestimento temporrio pode causar problemas com as tcnicas de instalao de poo, particularmentena colocao efetiva do pr-filtro e do selo, conforme a ABNT NBR 15495-1;

d) h risco de contaminao cruzada de amostras de solo;

e) necessita de revestimento com parede mais espessa e pesada e com dimetro maior do que os utilizadospor outros mtodos.

6.5 Cravao contnua (direct-push)

O mtodo consiste na cravao de um amostrador especial no solo, utilizando fora hidrulica ou mecnica.

O amostrador avana at a profundidade onde o solo, a gua ou o gs deve ser coletado. As profundidadesalcanadas pela tcnica dependem particularmente do sistema ou fora de cravao que pode ser aplicada emconjunto com o peso do equipamento.

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Os amostradores podem variar de comprimento e dimetro. Possuem uma abertura na parte inferiorcom uma sapata cortante por onde o material entra, enquanto cravado no solo. Hastes so utilizadas paraaprofundar os amostradores. Ao amostrar o material da profundidade desejada, o amostrador e as hastes soaladas superfcie com o auxlio de um macaco mecnico. Depois de removido do furo, o solo pode ser

inspecionado e perfilado e um determinado intervalo pode ser amostrado.

Amostras de solo tambm podem ser obtidas utilizando amostradores bipartidos, que so tubos linearmentecortados ao meio e unidos por anis durante a amostragem. Esses amostradores permitem rpida recuperao dotestemunho.

Amostras de solo tambm podem ser obtidas utilizando um amostrador com um tubo interno ( liner), desde queeste garanta a qualidade e integridade da amostra. O sistema pode ser utilizado para coletar amostrasa profundidades determinadas ou contnuas.

Amostradores de diversos dimetros esto disponveis no mercado (35 mm a 80 mm) e devem ser selecionadosde acordo com as condies do subsolo. Os tubos selecionados geralmente diminuem de dimetro como aumento da profundidade a ser atingida.

Sistemas so disponveis para permitir que uma ponteira, com dispositivo de amostragem, possa ser inseridanum furo previamente aberto at a profundidade na qual se deseja amostrar. A ponteira solta e alada pelaparte interna do tubo. O amostrador cravado e a amostra coletada.

Os sistemas de cravao permitem a instalao de poos de monitoramento temporrios (provisrios). O uso deequipamento apropriado permite a amostragem e a medio de fase livre (NAPL - Nonaqueous phase liquids)nesses furos.

Quando este mtodo combinado com outros para a instalao de um poo de monitoramento, deve-se consultaros itens anteriores sobre mtodos de perfurao para que possa ser selecionado o mtodo de perfuraoadequado. Um sistema de cravao pode ser empurrado quase estaticamente, martelado ou vibrado no solo.

O preenchimento e a vedao do furo podem ser mais difceis devido ao pequeno dimetro do equipamento.

A Figura 5 apresenta os equipamentos usados para cravao contnua.

Figura 5 Equipamentos usados para a cravao contnua (Direct push)

As vantagens da utilizao da cravao contnua so:

a) no utiliza fluidos e lubrificantes durante a perfurao;

b) equipamento altamente mvel. Acessibilidade do local em geral no um problema para pequenas sondas deperfurao;

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c) a perturbao das condies geoqumicas durante a instalao minimizada;

d) h uma perturbao mnima do local da perfurao devido ao baixo peso do equipamento;

e) a perfurao rpida;

f) a tecnologia de cravao gera pouco material excedente de perfurao;

g) dependendo das condies da rea de estudo e das exigncias de profundidade, podem ser realizadas vriassondagens por dia;

h) o filtro do poo provisrio temporrio no ser exposto s zonas sobrejacentes das quais no sero retiradasamostras;

i) o equipamento de cravao pode ser usado para instalar aspersores de ar (air sparging) e extraode vapores do solo (SVE) e equipamento de monitoramento do gs em aterro.

As desvantagens da utilizao da cravao contnua so:

a) em geral a instalao limitada a solos em geral. O equipamento de cravao no projetado para penetrarrocha consolidada, tal como calcrio, granito ou basalto;

b) o preenchimento e a vedao de um furo podem ser mais difceis devido ao pequeno dimetrodo equipamento;

c) o pequeno dimetro da perfurao impede a conduo de perfilagem geofsica convencional;

d) os poos de monitoramento de pequeno dimetro e dispositivos de amostragem no so projetados paraproduzir grandes volumes de gua como seria necessrio em teste aqfero.

6.6 Perfurao snica

A perfurao snica, rotossnica, vibratria ou snica ressonante so algumas denominaes deste sistemade perfurao com duplo revestimento que emprega a vibrao mecnica de alta freqncia para amostragemcontnua de solos.

A perfurao snica uma alternativa para outros mtodos de perfurao quando ocorrerem difceis condiespara a execuo do furo, ou na amostragem contnua, ou ambos, se for necessrio. Os processos que resultamem avano do furo so a fratura, o cisalhamento e o deslocamento.

A perfurao atravs de calhaus, seixos, mataces e rochas realizada pela fratura do material, pelo movimentoinerte da broca de perfurao. O cisalhamento ocorre em siltes densos, argilas e folhelhos, desde que a amplitude

da broca de perfurao seja alta o bastante para superar a elasticidade do material que est sendo perfurado.

O deslocamento ocorre quando o material do solo fluidificado pela coluna de perfurao vibratria e se deslocapara longe desta. Pouqussimo material de perfurao transportado para a superfcie. A maior parte do materialentra no barrilete, exceto por uma pequena quantidade que empurrada para dentro da parede do furo.Conseqentemente, o material da perfurao gerado normalmente muito menor do que em outros mtodos.

O sistema de perfurao snica emprega movimento rotacional de baixa velocidade e vibracional dealta freqncia para avanar a ponta cortante de uma coluna de perfurao circular. Esta ao produzuma perfurao uniforme enquanto fornece amostras contnuas de testemunhos de solos e da maioria das rochas.

Uma sonda de perfurao snica avana um barrilete de 10 cm a 30 cm (4 a 12) nominais para amostrageme pode avanar at um revestimento externo de 30 cm (12) para a construo de poos de monitoramentopadres e telescopados ou encaixados.I

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O revestimento externo pode ser cravado na mesma posio ou abaixo das hastes de perfurao e do barrilete.O revestimento externo pode ser cravado completamente seco na maioria das circunstncias, ou pode utilizargua, ar ou fluido de perfurao com aditivos, dependendo dos tipos de materiais perfurados, profundidadee dimetro do furo, ou quaisquer outras exigncias do projeto.

O revestimento externo impede a contaminao cruzada durante a perfurao e proporciona a instalao segurado poo de monitoramento. Aps a instalao, o revestimento externo suavemente vibrado para fora do furo.

As amostras de testemunho podem ser retiradas diretamente do barrilete dentro de um saco plstico ou qualqueroutro recipiente apropriado ou atravs deliners.

Alm do avano das sondagens e da instalao de poos de monitoramento, o mtodo de perfurao snicaoferece a capacidade de coletar amostras usando equipamento de testemunho por cravao (direct-push), paraamostras de solo e vapores de solo, e realiza amostragem de gua subterrnea. Esse mtodo tambm pode serusado para testemunhar e revestir sondagens perfuradas em ngulo da vertical para quase horizontal.

As vantagens da utilizao da cravao contnua so:

a) a capacidade de obter testemunhos contnuos e de grande dimetro, em quase qualquer tipo de solo semo uso de fluidos de perfurao;

b) a perfurao e amostragem atravs de mataces, madeira, concreto e outros entulhos de construo;

c) o sistema de perfurao snica pode perfurar e amostrar a maioria das rochas brandas, tais como arenito,calcrio, folhelho e ardsia, com alta porcentagem de recuperao do testemunho;

d) a perfurao pode ser mais rpida do que a maioria dos outros mtodos, dependendo da profundidadee do material perfurado, com a exceo da perfurao de circulao reversa;

e) sondagens uniformes com um mnimo de desvio, ideal para a instalao de poo de monitoramentoe correspondente tempo de desenvolvimento;

f) reduo do resduo resultante da perfurao.

As desvantagens da utilizao da cravao contnua so:

a) a perfurao e amostragem de rochas requerem a adio de gua ou ar, ou ambos, para remover o materialda perfurao;

b) dificuldades em aquisio e locao destes equipamentos;

c) a extrao do revestimento pode impregnar a parede da perfurao com silte ou argila;

d) o solo pode ser deslocado para a parede do furo durante a perfurao.

6.7 Percusso com lavagem

Este mtodo realizado bombeando gua sob presso pelas hastes de perfurao. A ao de jateamentodo fluido de perfurao, associada ao avano do trpano, provoca a desagregao do solo e o avano daperfurao. O material perfurado carreado pelo fluido de perfurao at a superfcie no espao anular formadoentre a coluna de perfurao e a parede do furo.

Para melhorar a ao de corte do trpano, a coluna de perfurao deve ser girada enquanto o processode jateamento est sendo realizado. Nos casos em que ocorre desmoronamento do furo, o revestimento deveser utilizado.

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Em geral, so necessrias grandes quantidades de gua para a perfurao a percusso com lavagem.A gua usada durante o processo de perfurao pode alterar a qualidade do solo e da gua caso ocorrao jateamento em um furo no revestido, por causa da mistura vertical ascendente da gua subterrnea e materiaisgeolgicos provocando a contaminao cruzada.

As vantagens da utilizao da percusso com lavagem so:

a) quantidade mnima de equipamento;

b) equipamento altamente mvel;

c) perfurao rpida em alguns solos.

As desvantagens da utilizao da percusso com lavagem so:

a) o uso da gua pode alterar a qualidade do solo e da gua subterrnea;

b) a parede do furo pode desmoronar antes da instalao do poo de monitoramento, se o furo no estiverrevestido;

c) o preenchimento e a selagem podem ser difceis devido ao desmoronamento do furo;

d) exigncia de grandes quantidades de gua durante o processo de perfurao;

e) a presena de cascalhos ou materiais maiores pode limitar a perfurao;

f) limitado perfurao de profundidades relativamente pequenas, furos com pequenos dimetros.

A Figura 6 apresenta o esquema de equipamento a percusso com lavagem.

Figura 6 Esquema de equipamento a percusso com lavagem

7 Registros das perfuraes

7.1 Todas as ocorrncias, informaes e procedimentos adotados durante a execuo de cada perfurao devemser documentados e registrados, de modo a possibilitar o posterior entendimento e tratamento dos dadosapresentados. Os registros devem ser feitos em documento ou formulrio adequado.

7.2 Os registros devem conter:

a) data;

b) equipe;

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c) profissional responsvel;

d) descrio da metodologia e dos equipamentos utilizados;

e) volumes e tipos de fluidos (quando utilizados);f) unidades geolgicas perfuradas;

g) condies climticas;

h) distribuio litolgica;

i) profundidades da perfurao;

j) caractersticas litolgicas do perfil da sondagem (textura, estrutura, cor, cimentao, coeso etc. verAnexo A);

k) profundidade do(s) nvel(eis) da gua;

l) recuperao da amostra;

m) indcios de contaminao;

n) medies realizadas no campo (concentrao de vapores no solo etc.); e

o) dificuldades encontradas.

Alm dos itens listados acima, os registros devem conter dados sobre a locao dos furos, a descrio darea investigada e um mapa georreferenciado em UTM (referncia do datum utilizado) com localizao de cadasondagem/perfurao.

8 Descontaminaco de equipamentos

8.1 Todas as ferramentas e equipamentos que esto diretamente em contato com a amostra a ser coletadae/ou com o material encaixante, que no sejam descartveis, como, por exemplo, trados (caneco, holands,helicoidal etc.), brocas, amostradores, ps, esptulas, baldes, revestimentos, hastes etc., devem serobrigatoriamente descontaminados entre as amostragens, entre as perfuraes em uma mesma rea e entrereas distintas.

8.2 O procedimento de descontaminao varia de acordo com o tipo de contaminante e do equipamento utilizado.A descontaminao deve ocorrer em local apropriado e os resduos/efluentes gerados devem ser armazenadose destinados adequadamente.

8.2.1 O procedimento mnimo a ser seguido o seguinte:

a) remover o solo aderido no equipamento ou

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