Relatório de Geologia - Sondagem SPT

Sumrio1 - Resumo:22 - Objetivo:33 - Fundamento terico:44 - Materiais utilizados:65 - Metodologia:76 - Apresentao dos resultados:97 - Anlise dos resultados:138 - Concluso:159 - Referncias:1610 - Anexos:17

1 - Resumo:

Este presente relatrio trata-se de uma anlise de uma sondagem percusso, ensaio SPT, na qual foram fornecidos os dados e os tipos de solo, para posterior clculo da resistncia penetrao NSPT e das tenses admissveis compresso, assim como a designao de cada solo, conforme a variao da profundidade. Demostrando os mtodos utilizados em uma sondagem desse tipo, destacando passo a passo cada procedimento seguido na execuo desse processo de explorao e reconhecimento do subsolo.

2 - Objetivo:

Com base nos aprendizados obtidos em sala de aula, referentes ao ensaio de sondagem SPT, temos como objetivo analisar cada passo do mesmo, atravs de dados fornecidos, calcular e dimensionar a estrutura dos solos, como resistncia e suporte a tenses conforme sua profundidade. E atravs de grficos e tabelas, analisar criteriosamente os resultados obtidos.

3 - Fundamento terico:

Desde tempos remotos, o homem serve-se do solo como elemento de suporte das fundaes. Os mtodos empricos, baseados nos conhecimentos adquiridos ao longo dos tempos sobre o comportamento dos solos, mostram uma forte preocupao na busca de solues adequadas para as fundaes. Estes mtodos de explorao do subsolo tm vindo a evoluir, chegando-se, nos dias de hoje, a tcnicas mais modernas. No entanto, de todos os mtodos conhecidos, o mais usual em Portugal e, praticamente, em todo o mundo, o Mtodo de Sondagem Percusso, aliado ao Ensaio SPT (Standard Penetration Test).O solo, as fundaes e a superestrutura de uma edificao formam um conjunto, que deve ser encarado como um todo. Para se obter uma obra estvel, muito importante fazer-se um reconhecimento do subsolo, visto que ser este elemento que ter que suportar a carga da obra projetada. A capacidade de carga de um solo e a deformabilidade das suas camadas no so constantes, uma vez que dependem do efeito das cargas externas impostas ao solo. Quando tais deformaes forem diferenciais ao longo das fundaes, sero introduzidas tenses de grande intensidade, que podero provocar o colapso do solo, bem como inclinaes e assentamentos significativos ao conjunto estrutural.Em virtude da dificuldade de se prever a distribuio real das tenses no terreno, importante realizar-se um conjunto de estudos geotcnicos, de forma a tentar identificar os materiais que constituem o subsolo em questo. Caso no seja feito um bom programa de investigaes de campo, o que acontece na maioria dos casos, frustam-se as premissas de baixo custo (Economia) para a realizao das obras. Num dos seus trabalhos pioneiros, sobre a explorao do subsolo, Mohr (1943) concluiu:(...) evidente que os projetos de fundaes baseados em condies desconhecidas do subsolo, assim como especificaes de servio a serem executadas sobre materiais desconhecidos, so motivos certos para se criar discusses entre as partes de um contrato de obras. incrvel que um engenheiro se exponha a determinada situao, mas isto um fato que ocorre diariamente. (...)Deste modo, o resultado das sondagens, faculta a escolha pelo tipo de fundao mais adequado, e pelas exigncias do seu dimensionamento ou, at mesmo, pela necessidade de estudos geolgicos mais aprofundados. O SPT um ensaio de penetrao dinmico que consiste em cravar no fundo de um furo de sondagem, devidamente limpo, um amostrador padro. Esta cravao feita com o auxilio de um pilo, com 65 Kgf de peso, solto em queda livre a uma altura de 75 cm, sobre um batente que, por sua vez, est ligado a um trem de varas, cuja ponta o amostrador padro. O amostrador cravado 45 cm, dividido em 03 partes de 15 cm, registrando-se o nmero de pancadas correspondentes a cada profundidade de penetrao, sendo o resultado do ndice NSPT o nmero de pancadas obtido nos ltimos 30 cm.A sondagem SPT um dos procedimentos de investigao do subsolo mais importantes a ser executado em qualquer obra de engenharia, mais especificamente no dimensionamento de fundaes.Ao realizar-se um ensaio deste tipo pretende-se conhecer:- O tipo de solo atravessado atravs da colheita de uma amostra deformada, a cada metro perfurado;- A resistncia (N) oferecida pelo solo cravao do amostrador padro, a cada metro perfurado;- A posio do nvel ou dos nveis de gua quando encontrados durante a perfurao;

4 - Materiais utilizados:

Os materiais utilizados para a realizao do ensaio SPT so:

- torre com roldana; - tubos de revestimento; - composio de perfurao ou cravao; - trado-concha ou cavadeira; - trado helicoidal; - trpano de lavagem; - amostrador-padro; - cabeas de bateria; - martelo padronizado para a cravao do amostrador; - baldinho para esgotar o furo; - medidor de nvel dgua; - metro de balco; - recipientes para amostras; - bomba dgua centrfuga motorizada; - caixa dgua ou tambor com divisria interna para decantao; - ferramentas gerais necessrias operao da aparelhagem;

5 - Metodologia:

A metodologia de um ensaio SPT a seguinte: A sondagem se inicia com a limpeza do terreno onde a processo ser realizado, depois de feita a limpeza montado todo o aparato para realizao do ensaio, como montagem do trip e da torre de roldanas. Com tudo pronto, realizada uma perfurao com um trado manual at o primeiro metro a partir do nvel da superfcie do terreno, o material retirado dessa perfurao deve ser identificado como a primeira amostra do ensaio. A perfurao recebe um revestimento para que no ocorra desmoronamento da camada de solo, posteriormente iniciado o ensaio com a descida das hastes e o barrilete. Aps isso, marcado com um giz, 3 seguimentos de 15 centmetros na haste, usando como referncia o topo do tubo que reveste o furo. Aps o martelo de 65 kg deve ser apoiado no topo da haste, e uma eventual penetrao do barrilete no terreno deve ser observada. Posteriormente o peso deve ser levantado at a altura de 75 centmetros por meio de um cabo de ao e sarrilho, deve-se tomar cuidado para que o peso esteja exatamente no mesmo na vertical do topo da haste que vai receber as pancadas do peso em queda livre. Ento o peso deve ser solto em queda livre, para que com o peso do martelo o barrilete penetre no solo. Deve ser anotado o nmero de vezes em que o peso precisou ser solto da altura de 75 cm para que o barrilete penetrasse no solo, cada um dos segmentos de 15 centmetros demarcados nas hastes. A soma do nmero de vezes em que o peso foi solto para penetrao dos ltimos 30 centmetros a cada metro analisado chamado de NSPT, pois os primeiros 15 cm so desconsiderados. Aps penetrar os 45 centmetros demarcados, todo o conjunto de hastes deve ser retirado, e a amostra do solo presente no barrilete deve ser identificada e guardada em saco em local apropriado. Feito isso escavado novamente com trado manual at o segundo metro de profundidade a partir do nvel do terreno. Todas as hastes so recolocadas e o processo de reiniciado, e assim sucessivamente. Sempre aps cravar os 45 centmetros e anotar o nmero de golpes necessrios para cravao de cada segmento de 15 centmetros o trado manual deve ser utilizado, at que esse se torne inoperante ou at que o nvel de gua seja encontrado, a partir da a sondagem comea a ser realizada com o processo de perfurao por circulao de gua. O ensaio deve ser interrompido se em qualquer um dos 3 segmentos de 15 cm o nmero de golpes ultrapassar 30 ou se um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravao e os 45 centmetros ainda no tiverem sido atingidos, ou ainda se em 5 golpes consecutivos do peso sobre o topo da haste no se observar nenhum avano do amostrador . O ensaio deve ser encerrado quando em 3 metros consecutivos se obtiver 30 golpes para penetrao dos 15 cm iniciais do amostrador, ou quando em 4 metros consecutivos se obtiver 50 golpes para penetrao dos 30 centimetros iniciais do amostrador ou ainda se em 5 metros consecutivos se obtiver 50 golpes para penetrao dos 45 cm do amostrador. A anlise das amostras posteriormente permite descobrir o tipo de solo ensaiado, e sua designao dada em relao ao ndice resistncia penetrao segundo a tabela em anexo.Como no tivemos a oportunidade de ver na prtica como feito o ensaio SPT, foi cedido pelo professor os dados de um ensaio realizado, com o nmero de golpes necessrios para se avanar 45 cm do amostrador padro e tambm a classificao do solo presente no local da sondagem. Ficando a cargo dos alunos os clculos da resistncia penetrao NSPT, da tenso admissvel compresso, a designao de cada solo e a elaborao de grficos, para posterior anlise dos resultados.

6 - Apresentao dos resultados:

Os resultados obtidos no ensaio SPT foram:

MetroNmero de golpesndice (NSPT)Tenso admissvel (Kgf/cm)

11/15 - 1/15 - 1/1720,414

21/16 - 2/15 - 3/1551,236

32/17 - 2/15 - 3/1551,236

42/15 - 3/15 - 4/1571,646

53/16 - 4/15 - 5/1592,00

64/15 - 5/15 - 7/15122,464

73/16 - 4/15 - 5/1592,00

84/15 - 7/15 - 10/15173,123

94/15 - 7/15 - 9/15163,00

103/15 - 6/15 - 7/15132,605

114/15 - 6/15 - 8/15142,742

122/16 - 4 /15 - 4/1581,828

132/15 - 3/15 - 4/1571,646

142/16 - 3/15 - 3/1561,449

159/15 - 26/15506,071

167/15 - 18/15 -26/15506,071

179/15 - 30/15506,071

1812/15 - 18/15 - 26/15506,071

1910/15 - 21/15 - 28/15506,071

2011/15 - 27/15506,071

MetroTipo de soloDesignao do solo

1Argila Siltosa Morrom AvermelhadaMuito Mole

2Argila Siltosa Morrom AvermelhadaMole

3Argila Siltosa Morrom AvermelhadaMole

4Argila Siltosa Morrom AvermelhadaMdia


6Argila Siltosa Morrom AvermelhadaRija


8Argila Siltosa Morrom AvermelhadaRija

9Areia Siltosa MorromMedianamente Compacta



12Areia Siltosa MorromPouco Compacta



15Silte Argiloso - Solo Residual verdeDuro




19Solo Arenoso de Textura MdiaMuito Compacto

20Solo Arenoso de Textura MdiaMuito Compacto

Grfico do ndice de resistncia penetrao em ralao profundidade:

Grfico das tenses admissveis em ralao profundidade:

7 - Anlise dos resultados:

A anlise dos resultados obtidos ser feita para cada metro em relao aos ndices de resistncia penetrao e as tenses admissveis compresso, e a designao do solo em relao tabela em anexo:Do primeiro at o oitavo metro, aps serem avaliadas as amostras coletadas, foi avaliado que o solo se tratava de uma argila siltosa morrom avermelhada. Ento, no primeiro metro de solo analisado aps a retirada da primeira amostra, notou-se que o terreno apresentava baixa resistncia, pois foi necessrio apenas 01 golpe com o martelo pra penetrar cada 15 cm o barrilete no solo, obtendo assim um ndice 2 e uma tenso admissvel de 0,414 Kgf/cm, sendo o valor mais baixo possvel, e um solo considerado muito mole, no segundo e terceiro metros os nmeros de golpes aumentaram um pouco, sendo o solo apesar de um pouco mais duro que o do primeiro metro ainda considerado um solo com baixa capacidade de suporte, com ndice igual a 5 e tenso admissvel em 1,236 kgf/m, avaliado como um solo mole. No quarto metro analisado, o solo continuou a elevar sua resistncia, apresentando um ndice 7 e tenso admissvel de 1,646 kgf/m e no quinto metro aumentou um pouco mais a resistncia, apresentando um ndice de 9 e uma tenso admissvel de 2,00 kgf/m, ambos avaliados com um solo de designao mdia. O sexto metro mostrou um solo ainda mais resistente com um ndice de 12 e uma tenso de 2,464 Kgf/cm, considerado rijo, at a os resultados do ensaio vinham variando linearmente, porm, o stimo metro obteve valores iguais ao do quinto metro avaliado. J no oitavo metro a resistncia voltou a aumentar obtendo um ndice de 17 e uma tenso de 3,123 Kgf/cm, a maior at ento, sendo um solo de designao rija tambm. Do nono at o dcimo quarto metro a anlise das amostras coletadas mostrou ser uma areia siltosa morrom, onde ainda, a partir do dcimo segundo metro percebeu-se a presena de um nvel dgua, o que deixa o solo um pouco menos resistente. Ento, no nono, dcimo e dcimo primeiro metros avaliados a resistncia caiu em relao ao oitavo metro, at mesmo devido mudana do solo, e obtiveram ndices de 16, 13 e 14 e tenses de 3,00 Kgf/cm, 2,605 Kgf/cm, 2,742 Kgf/cm, respectivamente, ambas tendo uma designao medianamente compacta. No dcimo segundo metro avaliado, no qual se percebeu a presena de um nvel dgua, a resistncia do solo caiu consideravelmente, tendo um ndice 8 e uma tenso admissvel 1,828 Kgf/cm, tendo uma designao pouco compacta, assim como no dcimo terceiro e dcimo quarto metros, que obtiveram tambm resistncias baixas, com ndices de 7 e 6 e tenses de 1,646 Kgf/cm e 1,449 Kgf/cm, respectivamente. Do dcimo quinto ao dcimo oitavo metro, aps a anlise das amostras coletas, observou-se ser um silte argiloso, solo residual verde. Ento, no dcimo quinto metro a ndice de resistncia foi mximo, ou seja, de 50, assim como a tenso admissvel que foi de 6,071 Kgf/cm, pois o ensaio foi interrompido devido a no percepo da penetrao, avano do amostrador durante 5 golpes consecutivos, e a designao do solo foi como sendo duro, no dcimo sexto metro o ensaio ultrapassou de 50 golpes para o avano dos 45 cm, por isso obteve os mesmo resultados do dcimo quinto metro, o dcimo stimo metro tambm obteve os mesmo valores, pois o ensaio foi paralisado devido ter ultrapassado 30 golpes para o avano da segunda srie dos 15 cm, j o dcimo oitavo metro obteve os mesmos valores por ter ocorrido o mesmo fato do dcimo sexto metro, no qual o ensaio um ultrapassou os 50 golpes.Por fim, do dcimo nono ao vigsimo metro, foi encontrado segundo as amostras coletadas um solo arenoso de textura mdia. Onde ambos tiveram como designao um solo muito compacto, devido os ndices iguais a 50 e as tenses admissveis iguais a 6,071 Kgf/cm, no qual o dcimo nono metro foi paralisado pelo fato de ter ultrapassado os golpes durante o ensaio para penetrar os 45 cm, e o vigsimo metro foi paralisado por no ter sido observado o avano do amostrador durante 5 golpes consecutivos. Como os ltimos 5 metros estavam apresentando um numero de golpes superiores a 50 para penetrao dos 45 cm de cada metro, ou nenhuma penetrao a cada 5 golpes consecutivo, ou ainda ultrapassar 30 golpes em uma mesma srie de 15 cm, o ensaio foi dado por encerrado aos 20 metros de profundidade.

8 - Concluso:

A realizao deste relatrio, a partir da anlise dos resultados obtidos, permitiu observarmos que o ensaio SPT nos proporciona conhecer o tipo de solo que estamos trabalhando. Pois extremamente importante conhecer o solo, saber a maior quantidade de informaes possveis, como por exemplo, sua resistncia penetrao, sua tenso admissvel compresso, o tipo de solo, o que varia bastante conforme a profundidade, e as posies dos nveis de gua quando existentes. Portanto, apesar de no pudermos acompanhar uma um ensaio na prtica, conhece-lo bastante importante, j que muito utilizado em obras da construo civil.

9 - Referncias:

- Apostila cedida no moodle;- Blog de Geologia; - Blog de engenharia civil; - Normas Tcnicas;

10 - Anexos:

- Designao do solo em relao ao ndice de resistncia penetrao:

- Tenso admissvel compresso do solo:

(kgf/cm2)

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