A IMPORTÂNCIA DA SONDAGEM DE SOLO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
O conhecimento do solo é condição imprescindível para a elaboração e execução de um projeto confiável. Na etapa de serviços preliminares ao executar um projeto, fazer a sondagem do solo, investigação geotécnica mais utilizada no Brasil, minimiza riscos e custos, uma vez que as falhas construtivas pesam mais no bolso do proprietário do que fundações superestimadas, por exemplo. Pois, através do estudo do solo, tem-se o conhecimento de suas propriedades, evitando que ocorra instabilidades na estrutura o que pode provocar o desabamento ou uma série de patologias. O serviço de sondagem do solo é a primeira etapa de campo de uma construção séria e tem um custo médio de apenas 0,1% do valor total da obra, valor simbólico tendo em vista todos os problemas que podem ser evitados, principalmente se comparado aos prejuízos de reparos de patologias ou até mesmo desabamentos, que acarreta total perda de materiais, tempo e gastos de mão de obra.
Sondagem SPT também conhecido como sondagem à percussão ou sondagem de simples reconhecimento, é um processo de exploração e reconhecimento do solo, usado normalmente para solos granulares, solos coesivos e rochas brandas; largamente utilizado na engenharia civil para se obter subsídios que irão definir o tipo e o dimensionamento das fundações que servirão de base para uma edificação. A sigla SPT tem origem no inglês (standard penetration test) e significa ensaio de penetração padrão.
Uma estrutura não dimensionada de acordo com a resistência adequada do solo tem grande potencial em ocasionar recalque, principal patologia responsável pelo aparecimento de fissuras e trincas. Sendo assim, ter o conhecimento adequado dessa resistência, torna possível evitar esse problema e estimar uma fundação de modo que evite da mesma forma, o superdimensionamento da estrutura, uma das etapas mais caras e importantes em uma construção. Com os parâmetros SPT em mãos torna-se possível escolher a fundação com precisão ou, caso o projetista ainda sinta falta de alguma informação, poderá solicitar um teste mais específico. Portanto, trata-se de um investimento.
Sondagem de Solo
Regida pela norma ABNT NBR 6484, a sondagem à percussão com ensaio (SPT – Standard Penetration Test) é a alternativa mais utilizada para investigação de solos no Brasil.
Nesse tipo de sondagem, enterra-se um amostrador padrão no terreno, com o uso de martelo. Para cada metro de profundidade que o equipamento atinge, informa-se qual é a resistência da camada de subsolo. Caso pedaços de rochas sejam encontrados, torna-se necessário realizar a sondagem rotativa. Nesse tipo de sondagem, utiliza-se uma coroa de diamante na ponta da tubulação para perfurar as pedras e permitir a passagem dos equipamentos.
A sondagem rotativa permite determinar especificamente a qualidade da rocha. Para descobrir a resistência do minério, é preciso retirar uma amostra e levar para análise em laboratório.
Além disso, a sondagem rotativa é indicada para determinar a extensão do elemento rochoso. No subsolo, existem grandes bolas de pedra chamadas matacão. O ensaio é capaz de indicar se a concentração mineral encontrada é esse tipo de formação geológica ou se realmente foi atingida uma camada espessa de rochas.
Por fim, existem outros ensaios complementares que podem ajudar a detalhar ainda mais as características do solo, determinando, por exemplo, a resistência exata do terreno. Ensaio de penetração de cone (CPT) e ensaio com dilatômetro de Marchetti (DMT) são exemplos de análises extras nesse sentido.
Sondagem tipo SPT
Trata se de um processo de sondagem padronizado internacionalmente de forma que seus resultados podem ser interpretados por todos que conhecem o método (PEREIRA, 2016).
No final da década de oitenta foi apresentado pela “International Society for Soil Mechanics and Foundation Engineering”, ISSMFE, um documento intitulado “International Reference Test Procedure”, Décourt et al. (1988), que trata, em linhas gerais, do procedimento recomendado para a execução
do ensaio SPT, as iniciais em inglês de “Standard Penetration Test”.
No Brasil, o ensaio está normalizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas através da Norma Brasileira (NBR 6484/2020). A sondagem de solo SPT é utilizada em projetos de engenharia, por fornecer, com precisão, a caracterização do solo, proporcionando confiabilidade no resultado da obra. É fato que determinar as características do solo de um terreno no qual se pretende construir é de fundamental importância para o sucesso da obra.
O ensaio consiste em fazer uma perfuração vertical com diâmetro normal 2,5″ (63,5mm). A profundidade varia com o tipo de obra e o tipo de terreno, ficando em geral entre 10 a 20 m. Enquanto não se encontra água, o avanço da perfuração é feita, em geral, com um trado espiral (helicoidal). O avanço com trado é feito até atingir o nível de água ou então algum material resistente. Daí em diante, a perfuração continua com o uso de trépano e circulação de água, processo denominado de “lavagem”. O trépano é uma ferramenta da largura do furo e com terminação em bisel cortante, usado para desagregar o material do fundo do furo.
O trépano vai sendo cravado no fundo do furo por repetidas quedas da coluna de perfuração (trépano e hastes). O martelo cai de uma altura de 30 cm, e a queda é seguida por um pequeno movimento de rotação, acionado manualmente da superfície, com uma cruzeta acoplada ao topo da coluna de perfuração. Injeta-se água sob pressão pelos canais existentes nas hastes, esta água circula pelo furo arrastando os detritos de perfuração até a superfície. Para evitar o desmoronamento das paredes nas zonas em que o solo se apresenta pouco coeso é instalado um revestimento metálico de proteção (tubos de revestimento). A sondagem prossegue assim até a profundidade especificada pelo projetista (que se baseia na norma), ou então até que a percussão atinja material duro como, por exemplo, rocha, matacões, seixos ou cascalhos de diâmetro grande.
Durante a perfuração, a cada metro de avanço é feito um ensaio de cravação do amostrador no fundo do furo, para medir a resistência do solo e coletar amostras. Esse ensaio, denominado ensaio de penetração ou ensaio SPT, é feito com equipamento e procedimento padronizados no mundo todo, para permitir a correlação de seu resultado com a experiência consolidada de muitos estudos feitos no Brasil e no exterior.
O amostrador (Figura 4) é cravado através do impacto de uma massa metálica de 65 kg caindo em queda livre de 75 cm de altura. O resultado do teste SPT será a quantidade de golpes necessários para fazer penetrar os últimos 30 cm do amostrador no fundo do furo. Se o solo for muito mole, anota-se a penetração do amostrador, em centímetros, quando a massa é simplesmente apoiada sobre o ressalto. A medida correspondente à penetração obtida por simples apoio, ou zero golpes, pode ser expressiva em solos moles. Na penetração por batida da massa conta-se o número de golpes aplicados, para cada 15 cm de penetração do amostrador.
(Figura 1)
Vantagens e desvantagens da sondagem SPT
As principais vantagens no uso da sondagem do tipo “SPT” são:
Simplicidade comparada os demais tipos de sondagens; Baixo custo, afinal é igual ou menor a 1% do custo da obra; Coleta amostras diferentemente de alguns tipos de sondagem; determina nível d’água, um parâmetro extremamente útil na escolha do tipo de fundação e na tomada de decisão de execução de drenagens, etc.; tempo de utilização (credibilidade), afinal já é um teste bem padronizado e que já traz resultados desde muito tempo.
As principais desvantagens no uso da sondagem do tipo “SPT” são:
Interpretação, pois muitas vezes os técnicos responsáveis pelo projeto não sabem sequer interpretar o laudo de sondagem; Influência da energia (ensaios mecânicos); Formação precária da equipe (empresas não cadastradas no CREA, ou sem treinamento adequado de seus colaboradores, principalmente de seu sondador;
Não avalia solos moles. Está talvez seja sua maior desvantagem.
CONCLUSÕES
São inúmeros os métodos para sondagem dos solos e o abordado neste trabalho é um dos mais utilizados: o método à percussão, popular SPT. É o método mais utilizado pela sua facilidade de execução e custo inferior, comparado a outros métodos.
A sondagem é fundamental, pois é a partir dela que obtemos as informações necessárias do solo, para o dimensionamento da fundação. Entre as principais informações obtidas por esse processo estão a determinação do tipo de solo, o nível do lençol freático, as camadas do solo e a resistência dessas camadas. Com a obtenção dessas informações, é possível determinar o melhor tipo de fundação a ser utilizado para aquela obra específica. É válido ressaltar que só a análise de solo do tipo SPT pode não ser suficiente em alguns casos, sendo necessários estudos complementares. Frente às desvantagens, são muito maiores as vantagens em se fazer sondagem, desde que se contrate empresa devidamente capacitada para a empreitada.
Autor: Eng° Dr. Ivan Rodrigues dos Santos
Diretor da I.R.S. Sondagem