Uma sondagem SPT pode estar corretamente executada, corretamente paralisada e, ainda assim, não ser suficiente para o desenvolvimento de determinado projeto de fundações.

Isso acontece quando o ensaio atinge um critério normativo de paralisação, mas o projeto passa a exigir informações abaixo da profundidade investigada.

Neste artigo, vamos tratar esse tema como um case técnico de obra: a sondagem à percussão foi executada corretamente, os furos foram paralisados conforme os critérios normativos da NBR 6484, mas, após a escavação do terreno e a revisão da capacidade de carga necessária para as estacas, o projeto passou a exigir profundidades superiores às inicialmente investigadas.

A dúvida, portanto, não era sobre a qualidade da sondagem. A dúvida era outra: quais eram as características do solo ou do material existente além do limite normativo atingido pela investigação à percussão?

É nesse ponto que a sondagem mista ou rotativa pode deixar de ser apenas uma complementação opcional e passar a ser uma necessidade técnica para o desenvolvimento seguro do projeto.

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O que é a sondagem SPT

A sondagem SPT é uma investigação geotécnica de simples reconhecimento dos solos. Ela permite identificar o perfil do subsolo, coletar amostras deformadas, registrar o nível d’água e obter o índice de resistência à penetração, conhecido como NSPT.

Durante o ensaio, o amostrador-padrão é cravado por golpes de martelo. A resistência do solo é avaliada pelo número de golpes necessários para a cravação do amostrador.

A partir desses dados, o projetista pode avaliar:

  • sequência de camadas do solo;
  • resistência à penetração;
  • nível d’água;
  • variação de resistência com a profundidade;
  • presença de camadas moles;
  • presença de camadas resistentes;
  • necessidade de fundações rasas ou profundas;
  • estimativa inicial de capacidade de carga;
  • necessidade de investigação complementar.

A APL já tratou dos procedimentos básicos desse ensaio no artigo Sondagem à percussão: conheça e entenda os procedimentos executivos.

O que significa o SPT atingir critério de paralisação?

Quando a sondagem atinge uma condição de resistência elevada por determinada extensão, a NBR 6484 permite a paralisação do ensaio conforme critérios definidos.

Esse ponto é importante: a paralisação não significa que houve erro na sondagem. Também não significa, automaticamente, que a investigação respondeu a todas as perguntas do projeto.

A paralisação indica que o método SPT atingiu uma condição normativa de encerramento, considerando os resultados de resistência obtidos naquele trecho.

Em outras palavras: a sondagem pode ter cumprido corretamente seu critério de paralisação, mas o projeto de fundações pode exigir informação geotécnica abaixo daquele ponto.

Essa diferença precisa ficar clara.

Critério normativo de paralisação da sondagem pela NBR 6484

Na ausência de fornecimento de critério de paralisação pela contratante ou por seu preposto, a NBR 6484 estabelece que as sondagens devem avançar até que seja atingido um dos critérios normativos de paralisação.

Entre esses critérios, estão os resultados consecutivos de NSPT elevados por determinada extensão investigada.

A tabela abaixo resume o critério indicado no item 5.2.4.2 da NBR 6484: CRITÉRIO DE PARALISAÇÃO SONDAGEM SPT

ENSAIOS CONSECUTIVOSÍNDICE Nspt
10 m de resultados consecutivos N iguais ou superiores a 25 golpes
8 m de resultados consecutivos N iguais ou superiores a 30 golpes
6 m de resultados consecutivos N iguais ou superiores a 35 golpes

Esse critério é diferente de dizer simplesmente que “a sondagem parou na rocha”.

A norma trabalha com resultados consecutivos de resistência à penetração. Isso pode indicar material muito resistente, mas não caracteriza sozinho a natureza geológica, a continuidade ou a qualidade do material abaixo da profundidade investigada.

Por isso, o critério de paralisação responde a uma pergunta do ensaio:

“Até onde a sondagem SPT deve avançar, quando não há critério específico fornecido pela contratante?”

Mas o projeto pode precisar de outra resposta:

“As informações obtidas são suficientes para dimensionar as fundações na profundidade necessária?”

Quando a resposta for negativa, a investigação complementar passa a ser tecnicamente justificada.

Case técnico: a sondagem estava correta, mas o projeto precisou de mais informação

Em determinada obra, a campanha de sondagem SPT foi executada e os furos atingiram critério normativo de paralisação por resultados consecutivos de resistência elevada.

Do ponto de vista da execução do ensaio, a sondagem estava correta.

Os boletins registraram os resultados, os critérios foram atendidos e a paralisação ocorreu conforme a lógica normativa da NBR 6484.

A questão surgiu posteriormente, durante o desenvolvimento do projeto de fundações.

Com a escavação do terreno, houve alteração da cota de implantação. Além disso, a análise da capacidade de carga indicou que as estacas precisariam atingir profundidades superiores àquelas inicialmente investigadas.

Ou seja: a sondagem cumpriu seu papel até o limite normativo, mas o projeto passou a exigir informações abaixo desse limite.

Nesse caso, a dúvida não era se a sondagem havia sido bem ou mal executada.

A dúvida era técnica: qual era a característica do material abaixo da profundidade até então investigada?

Esse é o ponto central do case.

Paralisação normativa não é sinônimo de suficiência para o projeto

O critério de paralisação é um critério do ensaio.

Ele indica quando a sondagem SPT pode ser encerrada, na ausência de outro critério específico definido pela contratante ou por seu preposto.

Já o projeto de fundações precisa de informações compatíveis com a solução adotada.

Se o projeto exige estacas mais profundas do que o trecho investigado, não é tecnicamente adequado extrapolar automaticamente as condições do solo abaixo da profundidade conhecida.

Essa extrapolação pode gerar dois problemas:

  • subdimensionamento, quando se presume indevidamente que o material abaixo é contínuo, resistente e adequado;
  • superdimensionamento, quando se adota uma solução excessivamente conservadora por falta de informação.

Nos dois casos, a origem do problema é a mesma: insuficiência de caracterização geotécnica abaixo do limite investigado.

Portanto, uma sondagem correta pode precisar ser complementada.

O que a NBR 6122 indica sobre investigação complementar

A NBR 6122, que trata de projeto e execução de fundações, parte da lógica de que o projeto deve ser baseado em investigação geotécnica adequada ao tipo de obra e à solução de fundação.

Quando as informações disponíveis não são suficientes para o projeto, ou quando há dúvida sobre a natureza do material encontrado, a investigação complementar deve ser avaliada.

Esse ponto se torna especialmente importante em situações como:

  • SPT paralisado por critério normativo antes da profundidade necessária às estacas;
  • dúvida sobre material resistente abaixo da investigação;
  • necessidade de avaliar rocha, matacão ou solo muito compacto;
  • estacas com profundidade superior à sondagem executada;
  • fundações apoiadas ou embutidas em material resistente;
  • projetos com estaca raiz ou fundação em rocha.

A APL já abordou a norma de fundações no artigo Veja o que mudou na NBR 6122: 2019 – Norma de fundações.

A leitura técnica é direta:

a NBR 6484 pode justificar a paralisação da sondagem SPT; a NBR 6122 pode justificar a necessidade de investigação complementar para o projeto de fundações.

As duas normas não se contradizem. Elas tratam de decisões diferentes.

Quando avançar para sondagem rotativa ou sondagem mista

A investigação complementar deve ser avaliada quando o SPT não responde mais às perguntas necessárias ao projeto.

Isso pode ocorrer quando há:

  • paralisação do SPT por critério normativo antes da profundidade necessária às estacas;
  • escavação do terreno após a campanha de sondagem;
  • alteração da cota de implantação;
  • aumento da profundidade necessária das fundações;
  • dúvida sobre a continuidade do material resistente;
  • necessidade de distinguir solo muito compacto, matacão e rocha;
  • fundação apoiada ou embutida em rocha;
  • uso de estaca raiz;
  • obras com cargas elevadas;
  • grande variação entre furos;
  • necessidade de avaliar o material abaixo da paralisação.

Nesses casos, a sondagem mista e rotativa permite continuar a investigação além do limite da sondagem à percussão.

O que a sondagem rotativa mostra que o SPT não mostra

O SPT é adequado para investigação de solos. Ele informa resistência à penetração e permite reconhecer camadas ao longo da profundidade.

Mas ele não caracteriza adequadamente um maciço rochoso.

A sondagem rotativa permite recuperar testemunhos e avaliar:

  • tipo de rocha;
  • grau de alteração;
  • recuperação;
  • RQD;
  • fraturamento;
  • descontinuidades;
  • presença de água;
  • continuidade do maciço;
  • transição solo-rocha;
  • ocorrência de matacões ou blocos isolados.

Esse tema foi tratado em detalhe no artigo Sondagem rotativa: como o testemunho de rocha muda o projeto de fundações.

O ponto técnico principal é que o testemunho muda a qualidade da decisão. Sem testemunho, o projetista sabe que o SPT atingiu um limite. Com testemunho, ele pode avaliar o que existe abaixo desse limite.

Sondagem mista: SPT no solo e rotativa no material resistente

Em muitos casos, a solução mais adequada não é apenas SPT nem apenas sondagem rotativa.

É a sondagem mista.

A sondagem mista combina:

  • SPT nos trechos de solo;
  • sondagem rotativa nos trechos de material resistente, rocha ou transição solo-rocha.

Esse método é especialmente útil quando o terreno apresenta uma sequência inicial de solo e, em profundidade, passa a apresentar material resistente que precisa ser caracterizado.

A sondagem mista evita duas interpretações inadequadas:

  1. tratar qualquer paralisação do SPT como rocha segura;
  2. ignorar as informações importantes do solo acima do material resistente.

Quando há dúvida sobre o que existe abaixo da paralisação normativa, a sondagem mista pode fornecer a continuidade necessária para o projeto.

A escavação do terreno pode mudar a profundidade útil da sondagem

No case analisado, um fator importante foi a escavação do terreno.

Quando a sondagem é executada a partir da cota original e, depois, a obra escava o terreno, parte da profundidade investigada deixa de ter a mesma relação com a fundação.

Exemplo simplificado:

  • a sondagem é executada a partir da cota natural;
  • o furo atinge critério normativo de paralisação;
  • depois, a obra escava o terreno;
  • a cota de implantação das fundações fica mais baixa;
  • a profundidade útil investigada abaixo da nova cota diminui;
  • as estacas passam a precisar de informação abaixo do limite previamente investigado.

A profundidade registrada no boletim continua correta.

O que mudou foi a relação entre a sondagem, a cota final da obra e a profundidade necessária da fundação.

Essa situação mostra por que sondagem, terraplenagem, escavação e projeto de fundações precisam ser compatibilizados.

Como isso interfere no projeto de estacas

Quando a fundação exige estacas em profundidade superior à investigada, o projetista precisa de informações adicionais.

Isso influencia:

  • comprimento das estacas;
  • tipo de estaca;
  • capacidade de carga;
  • critério de paralisação em campo;
  • resistência lateral;
  • resistência de ponta;
  • possibilidade de embutimento em rocha;
  • necessidade de estaca raiz;
  • risco de recalque;
  • segurança global;
  • custo da solução.

Em projetos com estaca raiz, esse cuidado é ainda mais relevante. A estaca raiz pode atravessar solos resistentes, matacões, rocha alterada ou maciço rochoso. Nesses casos, o dimensionamento pode depender da aderência lateral no trecho embutido e da qualidade real do material perfurado.

Sem investigação complementar, o projeto pode trabalhar com suposições.

O erro de interpretar resistência elevada como resposta definitiva

Outro erro comum é transformar um resultado elevado de NSPT em conclusão absoluta.

Um trecho com N elevado pode indicar material resistente, mas ainda exige interpretação geotécnica.

A resistência elevada pode estar associada a:

  • solo muito compacto;
  • pedregulho;
  • camada cimentada;
  • concreção;
  • matacão;
  • rocha alterada;
  • rocha contínua;
  • transição irregular.

Em solos arenosos, por exemplo, o NSPT precisa ser interpretado com cuidado, especialmente quando há presença de água. Esse tema foi tratado no artigo SPT alto em solo arenoso com água: solo bom ou falsa segurança para fundações?.

A leitura correta não é apenas “deu N alto”. A leitura correta é entender o que esse N representa dentro do perfil geotécnico e dentro da necessidade do projeto.

Programação da investigação: quantidade, profundidade e objetivo

A programação da sondagem não envolve apenas a quantidade de furos.

Envolve também profundidade, localização, tipo de investigação e objetivo do projeto.

No artigo NBR 8036 e furos de sondagem: quando o mínimo normativo ainda deixa o projeto em baixa resolução, explicamos que cumprir um mínimo normativo pode não eliminar todas as incertezas relevantes do projeto.

A mesma lógica vale para a profundidade.

Uma sondagem pode cumprir o critério de paralisação da NBR 6484 e, ainda assim, precisar ser complementada se o projeto exigir informações abaixo daquele ponto.

Por isso, a investigação deve ser programada considerando:

  • tipo de obra;
  • cargas;
  • solução de fundação prevista;
  • cota final de implantação;
  • possibilidade de escavação;
  • presença de rocha ou matacões;
  • necessidade de estacas profundas;
  • risco de variação lateral do terreno;
  • necessidade de sondagem rotativa ou mista.

Como nós avaliamos esse tipo de situação na APL Engenharia

Aqui na APL Engenharia, quando uma sondagem SPT atinge critério de paralisação e o projeto exige informação abaixo desse limite, avaliamos a situação em conjunto com o objetivo da fundação.

A análise considera:

  • profundidade em que o SPT foi paralisado;
  • critério normativo atingido;
  • cota original do terreno;
  • cota final após escavação;
  • profundidade necessária das estacas;
  • carga de projeto;
  • tipo de fundação prevista;
  • repetição do comportamento entre furos;
  • possibilidade de matacões;
  • possibilidade de rocha contínua;
  • necessidade de caracterização do material;
  • viabilidade de sondagem mista ou rotativa.

A recomendação de investigação complementar não significa que a sondagem inicial foi mal executada.

Significa que o projeto passou a exigir uma resposta que o SPT, por seu critério normativo de paralisação, não tinha obrigação de fornecer sozinho.

Aplicação aos serviços da APL Engenharia

A APL Engenharia atua com geotecnia, sondagem à percussão SPT, sondagens mistas e rotativas e apoio técnico para projetos de fundações.

Em obras em que o SPT atinge critério de paralisação, mas o projeto necessita avançar com estacas, embutimento em rocha ou investigação abaixo do limite do ensaio à percussão, nossa equipe pode avaliar a necessidade de sondagem complementar.

Essa análise é especialmente importante para projetos com:

  • estacas profundas;
  • estaca raiz;
  • fundações em rocha;
  • terrenos com matacões;
  • escavação com alteração de cota;
  • obras industriais;
  • barragens;
  • contenções;
  • estruturas com cargas elevadas.

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Conclusão

O critério de paralisação do SPT pela NBR 6484 é um critério correto e necessário para o ensaio.

Mas ele não deve ser confundido com suficiência automática da investigação para qualquer projeto de fundações.

Uma sondagem pode parar corretamente por critério normativo e, ainda assim, o projeto pode precisar de informações complementares abaixo daquele ponto.

No case apresentado, a dúvida não era sobre a qualidade da sondagem. A dúvida era sobre as características do solo ou do material existente além do limite normativo atingido pelo SPT, especialmente porque a escavação do terreno e a capacidade de carga necessária levaram as estacas a profundidades superiores àquelas inicialmente investigadas.

Nessas situações, a sondagem mista ou rotativa permite reduzir incertezas, caracterizar o material abaixo da paralisação e fornecer informações mais adequadas ao projeto.

A investigação geotécnica não deve terminar apenas porque o ensaio atingiu seu critério normativo. Ela deve terminar quando as informações disponíveis forem suficientes para a decisão de fundação.