Sondagem rotativa: aqui está tudo o que você precisa saber sobre o assunto

A sondagem rotativa é um método de investigação geológico e geotécnico que utiliza um conjunto motomecanizado para obter amostras contínuas, em formato cilíndrico, ou quando o intuito é obter amostras de materiais rochosos.

Esse método de investigação é realizado por meio da ação perfurante resultante das forças de penetração e rotação que, por serem conjugadas, apresentam poder cortante. O nome dado às amostras obtidas é testemunho. Por meio das informações obtidas na sondagem é possível realizar o projeto de fundação.

Para saber mais sobre o assunto, continue a leitura!

Como funciona a sondagem rotativa (processo executivo)

A execução varia de acordo com o terreno que será realizada a sondagem. Em terreno seco, deve-se iniciar apenas após a limpeza de uma área que permitirá o desenvolvimento das operações que são necessárias — sem que haja nenhum obstáculo. É necessário fazer a abertura de um sulco ao redor para que, no caso de chuvas, as águas sejam desviadas.

O equipamento de sondagem precisa ser ancorado no terreno firmemente a fim de minimizar as vibrações e a transmissão dessas para a composição da sondagem. No caso de terrenos alagados, a sondagem deve ser feita a partir de plataforma fixa ou flutuante, também necessitando estar firmemente ancorada.

Deve-se cravar um piquete contendo a identificação da sondagem no local da execução a fim de servir como ponto de referência para as medidas de profundidades e de armação topográfica. Devem ser adotados, com aprovação da fiscalização, todos os recursos das sondagens rotativas, visando assegurar a perfeita recuperação de todos os materiais que foram atravessados.

Os principais recursos são: escolha dos acessórios apropriados às características geológicas e aos equipamentos, emprego de fluidos de perfuração, adequação da velocidade de perfuração e características da rocha que foi perfurada.

Já quando deseja-se avaliar a resistência da rocha por meio da velocidade em que se dá a perfuração, recomenda-se o uso de sondas com avanço hidráulico, uma vez que a pressão do hidráulico, durante a sondagem, pode ser mantida constante. Quando se trata do horizonte do solo, a sondagem deve ser feita por meio das medidas de SPT, metro por metro.

Existem alguns elementos de interesse após a sondagem rotativa. São eles:

• registro das características da sonda rotativa e da coluna de perfuração que foram utilizadas;
• característica da coroa — tipo, tempo de uso, quilatagem etc;
• tempo de realização das manobras;
• avaliação da pressão aplicada;
• velocidade de rotação e de avanço;
• vazão e pressão da água de circulação.

Observações executivas

Quando ocorrer mais de 50 cm de material mole ou incoerente no avanço da sondagem rotativa, deve ser executado um ensaio de penetração SPT, seguido de outros e com intervalo de um metro. Isenta-se desse procedimento quando há especificação que o contrarie.

Se for atingido o nível do lençol freático, a profundidade deve ser anotada. Já quando ocorrer artesianismo não surgente, o nível estático, a vazão e o nível dinâmico devem ser registrados. Além disso, devem ser medidos diariamente os níveis d’água antes de se iniciar os trabalhos. Em casos de haver nível d’água, o furo deve ser preenchido com calda de cimento ou argamassa vertida logo após a sondagem.

Amostras e armazenagem

Sempre que houver materiais incoerentes ou muito fraturados, a amostragem deve ser contínua e total, permitindo que as informações geológicas para a caracterização do maciço rochoso sejam conhecidas. É imprescindível que os testemunhos não apresentem fraturas ou estejam roletados.

As amostras devem ser acondicionadas em caixas e guardadas à sombra, estando em local ventilado e fora da incidência direta de raios solares até que a sondagem finalize e sejam transportados ao laboratório. Após cada manobra devem ser colocados em caixas e as amostras subsequentes devem ser guardadas na sequência crescente de profundidade.

Apresentação de resultados

Os resultados são apresentados em relatórios que indicam os pontos perfurados, a planta local, os perfis geológicos e geotécnicos obtidos em cada sondagem, inclinação, rumo da sondagem, cota do furo, nível d’água, profundidade, cotas na vertical, diâmetros, profundidades dos revestimentos, comprimento de cada manobra, data de início e término.

Nos casos em que for necessário, deve constar o número de golpes SPT, o RQD em porcentagem e dados como recuperação dos testemunhos, faturamento, coerência, alteração, interpretação geológica e classificação. Todos esses dados formarão o perfil de sondagem rotativa, que é o relatório completo do processo.

Quais os equipamentos e ferramentas

Os elementos principais envolvidos na execução dessa sondagem são:

• tripé;
• sonda rotativa;
• hastes;
• conjunto moto-bomba de água;
• barriletes;
• luvas alargadoras — também conhecidas como calibradoras;
• coroas;
• tubos de revestimento;
• demais acessórios que podem ser utilizados.

Além disso, também existem equipamentos empregados. São eles:

• composição de perfuração;
• trado helicoidal;
• trado cavadeira ou concha;
• amostrador-padrão;
• martelo padronizado;
• cabeças de bater;
• medidor de nível da água;
• balde utilizado para esgotar a água presente no furo;
• recipientes para as amostras coletadas;
• metro de balcão;
• bomba de água centrífuga e motorizada;
• caixa d’água ou recipiente com divisórias internas para possibilitar a decantação;
• demais ferramentas necessárias para operar os aparelhos e equipamentos.

Barriletes

Os barriletes são tubos vazios em seu interior que se destinam a receber o testemunho obtido na sondagem que ficam presos na primeira haste que penetra o solo. Os mais usuais são:

Barrilete simples

São constituídos apenas pelo tubo cuja passagem do fluido de circulação ocorre entre a parede interna do mesmo e o testemunho. O testemunho então, fica sujeitado ao atrito com a parede interna do barrilete e a ação abrasiva desse fluido de circulação que apresenta detritos da etapa anterior — a perfuração. Por isso, recomenda-se o uso desse tipo de barrilete com rochas de excelente qualidade, ou seja, coerentes, sãs e pouco fraturadas.

Barrilete duplo-rígido

Esses barriletes são constituídos por dois tubos e não apresentam um dispositivo que impeça a rotação do tubo em algum momento. A passagem do fluido de circulação se dá por meio das paredes de ambos os tubos, enquanto a saída ocorre anteriormente à mola retentora.

Barrilete duplo-livre

Esses barriletes também são constituídos por dois tubos, entretanto as partes da cabeça do barrilete apresenta tubos rosqueados, proporcionando um sistema de rolamento. Isso faz com que o tubo externo gire com a coluna de perfuração, enquanto o tubo interno permanece estacionário ou girando lentamente. Pode-se utilizar esse tipo de barrilete quando houver a necessidade de recuperar materiais de preenchimento de fraturas.

Barrilete de tubo interno removível

São barriletes que apresentam grande capacidade de recuperação uma vez que são dotados de dispositivos especiais que possibilitam a retirado do tubo interno — que porta o testemunho. Esse barrilete é muito utilizado quando deseja-se fazer sondagens profundas, sendo por isso, empregado normalmente em explorações petrolíferas, investigações de mineração subterrâneas, entre outras.

Coroa

A coroa se trata da ferramenta final do barrilete que é responsável em realizar o furo, uma vez que é uma ferramenta cortante quando rotacionada. Existem aproximadamente duas famílias de coras as Coroas Diamantadas (Diamond Bit) e as Coroas de Widia (Tungsten Carbide Bit).

A diferença entre elas está apenas no material cortante, que pode ser diamante ou widia. O corpo — composto por rosca, diâmetros externos e internos — é o mesmo em ambas.

As coroas também seguem o padrão Diamond Core Drill Manufactures Association (DCDMA) de medida, tendo assim princípio telescópio, de forma semelhante as sapatas e aos revestimentos. Esse princípio consiste na possibilidade de que qualquer diâmetro passe por dentro de um outro, desde que este seja de tamanho superior.

Quais as recomendações da Associação Brasileira de Geologia e Engenharia (ABGE)

Como não existe uma normatização brasileira relacionada ao tema, são utilizadas as recomendações da ABGE, tanto para os procedimentos de campo, quanto para o processo executivo.

Além disso, existem dois sistemas de normatização relacionados as dimensões e nomenclaturas das sondagens rotativas, são eles o DCDMA e o padrão métrico, que é a base para o diâmetro do furo em milímetros.

A sondagem rotativa é essencial para conhecer as características do solo, sendo um procedimento importante em qualquer tipo de obra, informando até se um empreendimento é viável ou não em determinado terreno. Por isso, esse é um processo que deve ser feito de forma cautelosa e conduzido por profissionais experientes, pois informações incorretas podem comprometer a estabilidade da edificação ou reduzir o lucro final da construção.

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