CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL

ANANDA AGUIAR CAMILA DUARTE

FERNANDA CARVALHAL JOSIANA PORTO

JULIETH COLODETTI KELLY PECINALLI NATLIA NEVES

OSMRIO WANDERLEI PAMELA LIMA

VANESSA SILVA

TRABALHO 2 SEMESTRE DE GEOTECNICA ASSUNTO: SONDAGEM SPT, TCNICAS CROSS-HOLE E SONDAGEM

ROTATIVA

VITRIA ES JUNHO / 2015

SUMRIO

1 INTRODUO .......................................................................................................... 3

2 SONDAGEM SPT ...................................................................................................... 4

2.1 DEFINIO E OBJETIVO ................................................................................... 4

2.2 APLICAES ..................................................................................................... 4

3 TCNICAS CROSS-HOLE ........................................................................................ 8

3.1 DEFINIO E OBJETIVO ................................................................................... 8

3.2 APLICAES DINMICAS E ESTTICAS ........................................................ 9

3.2.1 Aplicaes dinmicas: .................................................................................. 9

3.2.2 Aplicaes Estticas: .................................................................................... 9

4 SONDAGEM ROTATIVA ......................................................................................... 11

5 CONCLUSO .......................................................................................................... 15

6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................................... 16

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1 INTRODUO

As obras civis s podem ser convenientemente projetadas depois de um conhecimento

adequado da natureza e da estrutura do terreno em que sero implantadas.

O custo de um programa de prospeco geotcnica est entre 0,5 e 1,0% do valor total

da obra. Este um custo relativamente baixo, no sendo justificado ignor-lo.

A capacidade de carga de um solo e a deformabilidade de suas camadas no so

constantes. Sob os efeitos de cargas externas, todos os solos, em maior ou em menor

proporo, se deformam.

Quando tais deformaes forem diferenciadas ao longo das fundaes, tenses de

grande intensidade sero introduzidas, podendo causar deformaes na estrutura da

edificao e o aparecimento de trincas, comprometendo sua esttica, estabilidade e

durabilidade.

Em funo da dificuldade de se prever a real distribuio de presses em um terreno, o

estudo correto de sua capacidade de carga e dos recalques diferenciados somente pode

ser feito com um programa de investigaes de campo, realizado por meio de sondagens

de reconhecimento.

Dessa forma, o resultado das sondagens possibilita a opo pelo tipo de fundao mais

adequado e pelas exigncias de seu dimensionamento ou, at mesmo, pela necessidade

de estudos geolgicos mais aprofundados.

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2 SONDAGEM SPT

2.1 DEFINIO E OBJETIVO

A sondagem percusso tambm chamada de simples reconhecimento ou, ainda, de

sondagem SPT, sigla esta originada da abreviao dos termos ingleses Standard

Penetration Test, ou seja, Teste de Penetrao Padro. o ensaio mais utilizado na

maioria dos pases. No Brasil foi normatizado pela ABNT NBR 6484 Solo Sondagens

de simples reconhecimento com SPT Mtodo de ensaio

Este mtodo permite na determinao do perfil geolgico e da capacidade de carga das

diferentes camadas do subsolo, a coleta de amostras destas camadas, a verificao do

nvel do lenol fretico, a determinao da compacidade ou consistncia dos solos

arenosos ou argilosos, respectivamente, e tambm a determinao de eventuais linhas

de ruptura que possam ocorrer em subsuperfcie.

Entre as vantagens de sua utilizao esto: custo relativamente baixo; permite coletar

amostras de diferentes profundidades; fcil execuo e possibilidade de trabalho em

locais de difcil acesso.

2.2 APLICAES

Em cada ponto de sondagem, monta-se uma torre (trip), com altura em torno de 5

metros e um conjunto de roldanas e cordas, que auxiliar no manuseio da composio

de hastes por fora manual.

Uma amostra a zero metro coletada, e inicia-se a escavao com um trado manual; na

base do furo apoia-se o amostrador padro acoplado na haste de perfurao vertical com

dimetro normal de 2,5" (63,5mm); marca-se na haste, com giz, um segmento de 45cm,

dividido em trechos iguais de 15cm; ergue-se o martelo padronizado ou peso batente

de 65kg at a altura de 75cm e deixa-se cair em queda livre sobre a haste.

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Tal procedimento repetido at que o amostrador penetre 45cm do solo; a soma do

nmero de golpes necessrios para a penetrao do amostrador nos ltimos 30cm o

que dar o ndice de resistncia do solo na profundidade ensaiada (NSPT).

Caso o ensaio seja com torque (SPT-T), retira-se a cabea de bater e acopla-se o

adaptador de torque, para verificao das leituras dos torques mximo e residual,

medidos em Kgf.m, com auxlio de um torqumetro.

Nas operaes subsequentes de perfurao, intercaladas s operaes de amostragem,

utiliza-se o trado cavadeira ou o helicoidal (espiral) at atingir o nvel dgua ou at que

o avano seja inferior a 5cm aps 10 minutos de operao; nestes casos, passa-se ao

mtodo de perfurao por circulao de gua (lavagem), utilizando-se um trpano como

ferramenta de escavao, com bomba dgua motorizada para remoo do material.

O avano com trado feito at atingir o nvel de gua ou ento algum material resistente.

Da em diante, a perfurao continua com o uso de trpano e circulao de gua,

processo denominado de lavagem. O trpano uma ferramenta da largura do furo e

com terminao em bisel cortante, usado para desagregar o material do fundo do furo.

O trpano vai sendo cravado no fundo do furo por repetidas quedas da coluna de

perfurao (trpano e hastes). O martelo cai de uma altura de 30cm, e a queda seguida

por um pequeno movimento de rotao, acionado manualmente da superfcie, com uma

cruzeta acoplada ao topo da coluna de perfurao. Injeta-se gua sob presso pelos

canais existentes nas hastes, esta gua circula pelo furo arrastando os detritos de

perfurao at a superfcie. Para evitar o desmoronamento das paredes nas zonas em

que o solo se apresenta pouco coeso instalado um revestimento metlico de proteo

(tubos de revestimento).

A sondagem prossegue assim at a profundidade especificada pelo projetista (que se

baseia na norma), ou ento at que a percusso atinja material duro como, por exemplo,

rocha, mataces, seixos ou cascalhos de dimetro grande, ou no lenol fretico.

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Durante a perfurao, a cada metro de avano feito um ensaio de cravao do

amostrador no fundo do furo, para medir a resistncia do solo e coletar amostras. Esse

ensaio, denominado ensaio de penetrao, ou ensaio SPT, feito com equipamento e

procedimento padronizados no mundo todo, para permitir a correlao de seu resultado

com a experincia consolidada de muitos estudos feitos no Brasil e no exterior.

As amostras coletadas a cada metro so acondicionadas em recipientes, etiquetadas e

enviadas ao laboratrio para anlise ttil-visual por gelogo especializado.

As amostras extradas recebem classificao quanto s granulometrias dominantes, cor,

presena de minerais especiais, restos vegetais e outras informaes relevantes

encontradas. A indicao da consistncia ou compacidade e da origem geolgica da

formao, complementa a caracterizao do solo.

No relatrio final constar a planta do local da obra com a posio das sondagens e o

perfil individual de cada sondagem e/ou sees do subsolo, indicando a resistncia do

solo a cada metro perfurado.

Se o solo for muito mole,

anota-se a penetrao do

amostrador, em

centmetros, quando a

massa simplesmente

apoiada sobre o ressalto. A

medida correspondente

penetrao obtida por

simples apoio, ou zero

golpe, pode ser expressiva em solos moles. Na penetrao por batida da massa conta-

se o nmero de golpes aplicados, para cada 15cm de penetrao do amostrador.

As diretrizes para a execuo de sondagens so regidas pela NBR 6484, "Execuo de

Amostrador padro para ensaio SPT. A padronizao internacional permite

comparaes entre estudos feitos em diversas partes do mundo.

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Sondagens de simples reconhecimento", a qual recomenda que, em cada teste, deve ser

feita a penetrao total dos 45cm do amostrador ou at que a penetrao seja inferior a

5cm para cada 10 golpes sucessivos. A cada ensaio de SPT prossegue-se a perfurao

(com o trado ou o trpano) at a profundidade do novo ensaio.

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3 TCNICAS CROSS-HOLE

3.1 DEFINIO E OBJETIVO

O ensaio entre furos, conhecido como crosshole, uma aplicao do mtodo ssmico

para a determinao das velocidades de propagao das ondas ssmicas compressionais

(P) e cisalhantes (S) nas diferentes camadas do terreno, e, consequentemente, para a

determinao dos parmetros elsticos dinmicos do macio.

Esta tcnica consiste na gerao de ondas longitudinais e cisalhantes em um furo de

sondagem no macio e o registro da onda transmitida diretamente pela camada at um

ou mais furos de sondagem paralelos ao primeiro. Desta forma, se obtm uma medida

direta da velocidade de propagao das ondas P e S in situ, para as condies naturais

de umidade e confinamento.

As ondas P (ondas primrias ou compressionais) tm um movimento de empurrar e

puxar, fazendo com que as partculas da rocha se movam para frente e para trs e podem

atravessar slidos, lquidos ou gases.

As ondas S (ondas secundrias, de cisalhamento, laterais ou transversas) fazem com

que as partculas se movam de lado a lado. O movimento delas nos ngulos corretos

para a direo em que a onda est rumando. Elas no passam por lquidos.

Este mtodo tem sido utilizado em obras de engenharia civil, uma vez que determina o

valor do mdulo de rigidez G in situ, amostrando um volume razovel do macio,

aplicando baixssima deformao ao macio, em contraposio aos ensaios estticos.

Uma limitao que tem sido apontada como justificativa para sua pequena utilizao em

obras de engenharia de mdio porte (e.g. edifcios, plantas industriais, pequenas

barragens, etc.) o custo considerado elevado para tal ensaio, uma vez que, com os

instrumentos usuais, exige a perfurao de furos de sondagem de dimetro especial,

onerando, consequentemente, o custo final da obra. Este trabalho apresenta o projeto e

resultados obtidos com uma fonte ssmica capaz de gerar ondas P e S em furos de

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sondagem com dimetro convencionalmente utilizado em obras civis nas fases de

investigao dos macios (ensaios SPT). Testes em situaes de campo tm mostrado

que, sua operao em conjunto com sensor triortogonal, tambm de pequeno dimetro,

tem atendido s necessidades em termos de energia e discriminao entre os tipos de

ondas.

3.2 APLICAES DINMICAS E ESTTICAS

3.2.1 Aplicaes dinmicas:

Quando uma determinada estrutura vai estar submetida a alguma solicitao dinmica,

como por exemplo: terremotos, trfego, vibrao de maquinrio, etc., importante se

determinar os parmetros elsticos das fundaes para verificar sua resistncia a este

tipo de tenso. Como exemplo pode-se citas as construes que abrigam algum tipo de

atividade nuclear, que segundo legislao internacional, so obrigadas a terem

determinados parmetros elsticos dos materiais de fundaes, para verificar a sua

resistncia frente a terremotos.

3.2.2 Aplicaes Estticas:

Os ensaios ssmicos para determinao dos parmetros elsticos possuem uma srie de

vantagens, como: so ensaios in situ, no necessitando a retirada de amostras do

terreno para ensaios em laboratrio. So ensaios no destrutivos, So ensaios de

caractersticas no pontuais. Portanto, ele est sendo utilizado no estudo de fundaes

que sofrero apenas solicitaes de tenses estticas, como por exemplo: barragens,

grandes edifcios, etc.

Neste caso ele determinara o denominado parmetro elstico mximo do local da

fundao, uma vez que o ensaio ssmico o que menor deformao causar durante o

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ensaio, como mostra a figura a seguir, onde o Emax determinado pelo ensaio crosshole.

O que se busca ento correlacionar o ensaio ssmico com um outro ensaio

convencional, SPT por exemplo, e desta maneira obter dados que sero melhor

relacionados com o projeto.

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4 SONDAGEM ROTATIVA

A Sondagem Rotativa um mtodo de anlise do solo que utiliza um conjunto

motomecanizado para obter materiais rochosos contnuos e com o formato cilndrico a

partir das foras de penetrao e rotao que atuam com poder cortante.

Esse mtodo identificado pela sigla SR, seguida de um nmero de indicao. Para a

identificao dos furos, cada um deve possuir uma numerao distinta e de ordem

crescente, independentemente do local, fase ou objetivo da sondagem, e caso seja

necessrio efetuar um novo furo em um ponto de investigao aberto, estes furos

devero possuir mesma numerao com sufixo alfabtico em ordem crescente, por

exemplo a SR-001 e SR-001A.

conhecida tambm como Sondagem Mista quando executada em conjunto com a SPT,

pois quando esta atinge um obstculo impenetrvel, impedindo a anlise das

propriedades do solo, se faz necessrio a execuo da sondagem rotativa.

Tal obstculo vencido por meio de um amostrador com uma broca rotativa (diamantada

ou pedra de vdea) acoplada na extremidade de uma haste oca.

O tipo de broca escolhido em funo da resistncia da rocha e do dimetro a ser

perfurado.

Um motor eltrico ou de combusto o responsvel por fornecer o movimento rotativo,

transmitindo torque broca. medida que a perfurao avana, hastes e revestimentos

(tubos de ao) so acoplados ao conjunto por enroscamento. O furo dado como

concludo assim que atingir cinco metros de profundidade da rocha.

Existem normas que padronizam as dimenses e nomenclaturas com o objetivo de

promover uma linguagem uniforme que permita a acessibilidade da informao, o padro

DCDMA (americano) e o mtrico (europeu); sendo que no Brasil amplamente utilizado

o padro DCDMA.

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Dimetros de sondagens mais utilizados.

Esquema de sondagem rotatria (Google Imagens)

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Testemunhos (Google Imagens)

Sondagem Rotativa em uso no campo

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Caixa de testemunhos para Sondagem Rotativa e SPT

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5 CONCLUSO

Qualquer que seja o porte da obra, a sondagem representa um valioso recurso para ser

empregado na tomada de decises como a escolha do tipo de fundao que ser

utilizado, com influncia direta nos padres de segurana, qualidade e economia.

O terreno fica melhor representado em superfcie e tambm em profundidade, permitindo

uma melhor visualizao e interpretao do relevo, podendo, assim, analisar a ocorrncia

dos diversos tipos de solo conforme a morfologia do terreno. Assim, esta base de dados

muitas vezes pode auxiliar na estimativa do tipo e caractersticas da fundao a ser

usada.

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6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

NBR 6484-1980. Execuo de Sondagens de simples reconhecimento dos solos. NBR. Associao Brasileira de Normas Tcnicas.

VELLOSO, D.A.; LOPES, F.R. Fundaes. COPPE/UFRJ. p 290, 1996.

Disponvel em Acessado em 10 de junho de 2015 s 20h00.

Disponvel em Acessado em 10 de junho de 2015 s 20h39.

Disponvel em Acessado em 10 de junho s 17h22.