Conheça as informações obtidas nas sondagens de solo SPT

Nesse artigo vamos apresentar as informações mínimas a serem obtidas em uma campanha de investigação geotécnica constituída de pelo menos uma sondagem de simples reconhecimento (sondagem a percussão) com ensaio de penetração NSPT.

São vários os tipos de sondagem e a escolha da melhor técnica ou conjunto de técnicas deve ser definido levando em consideração o tipo e porte da obra.

INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA

Para qualquer edificação, ou seja, toda obra, deve ser feita uma campanha de investigação geotécnica preliminar, constituída no mínimo por sondagens a percussão (com SPT), visando a determinação da estratigrafia e classificação dos solos, a posição do nível d´água e a medida de resistência a penetração nSPT.

Esse ensaio deverá ser feito de acordo com a NBR 6484 e, na classificação dos solos deverá ser empregada a NBR 6502. Para a programação das sondagens deverá ser utilizada a NBR 8036.

A programação das sondagens é a definição da quantidade dos furos de sondagem a serem realizados, a sua locação no terreno e a profundidade até a qual o subsolo deverá ser investigado.

SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT

A sondagem a percussão SPT é um método de investigação geológico-geotécnica de solos que utiliza um amostrador padronizado do tipo Raymond para retirada de amostras do solo e realização do ensaio de penetração dinâmica SPT (standard penetration test) onde obtém se o Nspt.

Segundo a NBR 6122:2019 – Projeto e execução de fundações esse tipo de sondagem é a exigência MÍNIMA, para uma campanha de investigação geotécnica para o projeto e execução de qualquer edificação,

Importante lembrar que a NBR 6122, norma de fundações passou recentemente, 2019, por atualização. Um artigo comentado sobre as alterações pode ser encontrado clicando no link acima.

ESTRATIGRAFIA DOS SOLOS

Estratigrafia significa literalmente o estudo dos estratos ou camadas. Abrangendo em Geologia a formação, composição, sequência e correlação de rochas ou sedimentos estratificados que fazem parte da crosta terrestre.

O solo, considerado como uma sucessão vertical de horizontes ou estratos, pode ser cartografado usando-se a metodologia empregada pela estratigrafia. Especialmente para estudos do Quaternário, os solos são importantes para a subdivisão dos depósitos sedimentares, fornecendo dados valiosos para a datação relativa de períodos de sedimentação e auxiliando nas correlações estratigráficas.

Em Geologia este campo de estudo é denominado Estratigrafia Pedológica.

O relatório das sondagens, permitem estudar estratigraficamente as variações dos solos tanto vertical como lateralmente aplicando-se a conceituação faciológica em Pedologia. Analisando-se com mais pode-se então entender a unidade pedo-estratigráfica como um estrato ou camada geológica que irá variar em espessura e em características morfológicas, físicas, químicas, biológicas e mineralógicas ao longo de sua extensão; essas variações são controladas pelos chamados fatores de formação do solo, ou seja, clima, topografia, organismos, material de origem e tempo.

O estudo da distribuição dos solos segundo a abordagem estratigráfica apresenta a vantagem de fornecer uma visualização mais nítida do encadeamento espacial das diferentes unidades pedológicas, já que também faz uso do conceito de inter-digitação faciológica, ou seja, a mudança entre um “tipo” de solo para outro se faz de maneira gradual, inter-relacionada, criando na verdade um corpo tridimensional e contínuo

Assim, no modelagem e estudos de projeto geotécnicos pode-se considerar globalmente a unidade pedo-estratigráfica, na qual também existem variações internas horizontais e verticais, que entretanto são entendidas como fácies interdigitadas e com relações genéticas entre si.

Como exemplo, uma fácies latossólica, mais espessa, passa gradativamente para uma fácies podzolizada, que por sua vez se interdigita com a fácies hidromorfica, sendo essa última transformada e penetrada pela fácies litólica, a menos desenvolvida da sequência.

CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS

Não existe apenas um tipo de classificação dos solos. Mas para efeitos de atendimento mínimo das campanhas de investigação geotécnica para qualquer edificação, a classificação utilizada é a da NBR 6502.

CLASSIFICAÇÃO GEOLÓGICA

 Classificação de natureza genética, segundo seus processos de formação e evolução, tendo por base os princípios da geologia.

CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA

Classificação, segundo as propriedades e características de seus elementos constituintes, tendo por base os princípios da mecânica dos solos.

CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA

Classificação de solos segundo as dimensões dos seus grãos ou partículas e suas diferentes percentagens de ocorrência

CLASSIFICAÇÃO PEDOLÓGICA

Definição de classes de solos e suas subdivisões, segundo os seguintes critérios:

• grau de evolução do solo e desenvolvimento de seu perfil;
• modo de alteração definido pela natureza dos sesquióxidos liberados e presença de certos tipos de argila;
• tipo de distribuição da matéria orgânica que influi no perfil;
• presença de certos fenômenos fundamentais de evolução.

A complexa arte de se classificar os solos exige experiencia, conhecimento e capacidade técnica do responsável pela sua realização. Confie estre trabalho a profissionais e empresas consagrados.

O QUE É SOLO

Material proveniente da decomposição das rochas pela ação de agentes físicos ou químicos, podendo ou não conter matéria orgânica.

SOLO ALUVIONAR

 Solo formado pela sedimentação de partículas que tenham sido transportadas em suspensão pela ação das águas.

ALUVIÃO

Depósito sedimentar constituído por material transportado pela água corrente.

SOLO COLUVIONAR

Solo formado pela deposição de partículas transportadas pela ação da gravidade.

COLUVIÃO

Termo genérico aplicado a depósitos de solos predominantemente originados pela ação da gravidade.

SOLO DE ALTERAÇÃO

É o solo saprolitico formado de material proveniente da alteração in situ da rocha, que se encontra em um estágio avançado de desintegração. Possui a estrutura original da rocha e a ela se assemelha em todos os aspectos visuais perceptíveis, salvo na coloração. Sua constituição é variável, mostrando o conjunto, em geral, anisotropia ou heterogeneidade acentuada, decorrente da presença de núcleos de material consistente entremeados a uma massa com características de solo.

ELUVIÃO

Depósito detrítico resultante da desintegração da rocha matriz, que permanece in situ

SOLO COLAPSIVEL

Solo que se instabiliza, quando submetido à saturação parcial ou total.

SOLO ÉOLICO

Solo formado pela deposição de partículas transportadas pela ação dos ventos.

SOLO GLACIAL

Solo formado pela deposição, sem estratificação, de partículas de dimensões variadas, transportadas pela ação de geleiras.

SOLO LATERÍTICO

Solo cuja gênese foi comandada pelo processo de laterização. Este é um processo de formação de solos típicos de climas quentes e úmidos, que se caracteriza pela concentração eluvial de óxidos e hidróxidos principalmente de alumínio e ferro. Esta concentração aumenta em função da lixiviação da sílica ou da adição destes óxidos e hidróxidos.

AREIA

Solo não coesivo e não plástico formado por minerais ou partículas de rochas com diâmetros compreendidos entre 0,06 mm e 2,0 mm.

• Areia fina com grãos de diâmetros compreendidos entre 0,06 mm e 0,2 mm.
• Areia média Areia com grãos de diâmetros compreendidos entre 0,20 mm e 0,60 mm.
• Areia grossa Areia com grãos de diâmetros compreendidos entre 0,60 mm e 2,0 mm.

A Areia movediça é areia submetida a um gradiente hidráulico crítico. A areia movediça não é um tipo de material, mas representa uma condição provocada por fluxo d’água ascendente e tem, praticamente, as propriedades de um líquido.

SILTE

Solo que apresenta baixa ou nenhuma plasticidade, e que exibe baixa resistência quando seco o ar. Suas propriedades dominantes são devidas à parte constituída pela fração silte. É formado por partículas com diâmetros compreendidos entre 0,002 mm e 0,06 mm.

Uma observação importante da nossa experiencia geotécnica é que o silte apesar de ser um solo de granulometria intermediaria entre a areia e a argila não possui as qualidades de nenhum destes. E, muitas vezes possui os defeitos dos dois.

ARGILA

Solo de granulação fina constituído por partículas com dimensões menores que 0,002 mm, apresentando coesão e plasticidade.

ARGILA DISPERSIVA

Argila com preponderância de cátions monovalentes de sódio dissolvidos na água intersticial, enquanto a argila não dispersiva tem preponderância de cátions divalentes de cálcio e magnésio.

 É uma argila facilmente erodível pela água, em um processo de dispersão ou defloculação, quando as forças elétricas repulsivas atuantes entre as partículas argilosas são maiores que as forças de atração (Van Der Waals).

Esta argila não pode ser identificada pelos ensaios de caracterização comuns, mas por ensaios químicos ou por ensaios geotécnicos, assim como o ensaio de dispersão rápido, o ensaio sedimentométrico comparativo SCS e o ensaio de furo de agulha.

ARGILA SENSÍVEL

Argila cuja resistência no estado natural é maior que no estado amolgado.

POSIÇÃO DO NÍVEL DE ÁGUA

É a profundidade em que o solo se encontra saturado. Ou seja, todos os seus vazios estão preenchidos por água. Essa posição ajuda a determinar a linha freática. Linha de percolação que limita superiormente o fluxo, através de um maciço, e onde a pressão é igual à atmosférica.

ÁGUA ABSORVIDA

Água mantida mecanicamente dentro de uma massa de solo e submetida apenas à ação da gravidade. As propriedades físicas desta água são praticamente iguais às de água corrente nas mesmas condições de temperatura e pressão.

ÁGUA ADSORVIDA

Água mantida na superfície dos grãos de um solo por esforços de atração molecular, sendo que os dipolos H2 O orientam-se perpendicularmente à superfície dos grãos.

As propriedades físicas desta água são sensivelmente diferentes da água “absorvida ou livre” nas mesmas condições de temperatura e pressão.

ÁGUA CAPILAR

Água, nos vazios do solo, submetida à ação da capilaridade.

RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO SPT

O índice de resistência a penetração do SPT, tem a abreviatura de Nspt, cuja a determinação se dá pelo número de golpes correspondente a cravação dos 30 cm finais do amostrador padrão no solo.

SPT significa Standard Penetration Test. Ensaio de penetração dinâmica. É executado em trecho de solo, durante uma sondagem a percussão ou sondagem mista, em que se objetiva obter índices de resistência a penetração do solo.

O ensaio é realizado pela cravação de amostrado padrão, tipo Terzaghi e Peck em 45 cm do terreno, em golpes sucessivos de um peso de cravação com 65 kgf em queda livre, de uma altura de 75 cm, sobre a cabeça de cravação conectada as hastes de sondagem e ao amostrador

Do índice Nspt é possível correlacionar alguns importantes parâmetros dos solos. Esses parâmetros são fundamentais para o projeto e dimensionamento das fundações, contenções e demais obras em terra.

IMPORTÂNCIA DAS SONDAGENS E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS

Ao contrário das obras em concreto armado e metálicas, as obras geotécnicas não podem ter os parâmetros de resistência determinados pelo projetista.

Essas informações são impostas pela natureza. E, o engenheiro geotécnico deve-se utilizar de todo seu conhecimento e experiencia para tomar as decisões técnicas que garantam a segurança, desempenho e economia da obra.

Os parâmetros de resistência são obtidos através das investigações geotécnicas e a sondagem a percussão com ensaio de SPT é uma das mais simples e econômicas formas de se obter esses dados.

Devido a sua simplicidade e baixo custo a execução de uma campanha de investigação constituída de ao menos sondagens a percussão é normativa para qualquer edificação.

Sempre que houver dúvida quanto a natureza do material impenetrável a sondagem a percussão, é imprescindível a realização de uma investigação complementar com sondagem rotativa para confirmação do material onde a sondagem a percussão SPT teve o seu avanço paralisado.

Conte com a nossa experiencia e conhecimento.

Engenheiro Geotécnico, professor, Edgar Pereira Filho.