Baixe 05 Analise de solos - Sondagem e outras Notas de estudo em PDF para Tecnologia Industrial, somente na Docsity! 7:1 EXPLORAÇÃO DO SUBSOLO 7.1 INTRODUÇÃO Qualquer obra de engenharia civil, por mais simples que seja, só pode ser convenientemente projetada depois de um adequado conhecimento do terreno (subsolo) no local em que vai ser implantada. No caso de obras nas quais os solos ou rochas são utilizados como materiais de construção, como nas barragens, aterros, etc, torna-se também necessário conhecer o subsolo das áreas que servirão de jazidas ou empréstimos para estas obras. O planejamento para uma exploração do subsolo visando obter informações e características de um terreno deverá ser função de alguns importantes fatores que serão comentados mais adiante. O conhecimento adequado das condições do subsolo do local onde deverá ser executado a obra, é fator essencial para que o engenheiro de projeto possa desenvolver alternativas que levem a soluções tecnicamente seguras e economicamente viáveis. O conhecimento das condições do subsolo deve vir de um planejado programa de investigação de forma a prover de dados, tanto o projetista quanto o construtor, no momento que deles necessitarem. Um programa de investigação deve levar em consideração a importância e o tipo da obra, bem como a natureza do subsolo. Assim, a construção de um metro de uma barragem necessita de um conhecimento mais minucioso do subsolo do que aquele necessário a construção de uma residência térrea. Solos que apresentam características peculiares de comportamento, como colapso, alta compressibilidade, elevada sensibilidade, e outras exigem cuidados e técnicas diferentes das utilizadas em solos com comportamento típico. Um programa de investigação deve fornecer várias informações do subsolo, dentre as mais importantes pode-se considerar: • Espessura e dimensões em planta de cada camada para a profundidade de interesse do projeto, além da caracterização de cada camada através de observações locais ou de resultados de laboratório. • Profundidade do topo da camada rochosa ou do material impenetrável ao amostrador. No caso da rocha, o tipo e suas condições geológicas. • Existência de água com a respectiva posição do nível d’água no período da investigação e, se possível, sua variação durante o ano. Se for o caso indicar a existência de pressões artesianas. • As propriedades do solo ou da rocha, tais como, permeabilidade, compressibilidade e resistência ao cisalhamento. Nem sempre os projetos necessitarão de todas estas informações, enquanto que para certos projetos específicos, alguns dados não relacionados acima poderão ser necessários. 7.2 TIPOS DE OBRAS E SEUS PROBLEMAS ESPECÍFICOS Para fins de investigação do subsolo, as obras ou estruturas podem ser divididas em três categorias: • Estruturas para as quais o problema básico é a interação com o solo adjacente. Como exemplo podemos citar os muros de contenção, estacas pranchas, túneis e condutos 7:2 enterrados. Nestes casos o principal interesse é o conhecimento das características carga-deflexão da superfície de contato. • Estruturas como aterros rodoviários ou ferroviários, barragens de terra, enrocamento, bases e sub-bases de pavimentos como também maciços suportados pelos muros de arrimo, onde além de se levar em conta a interação solo-estrutura, torna-se necessário conhecer as propriedades dos materiais usados na construção de modo que se possa prever o comportamento da própria estrutura. • Estruturas naturais de solo ou rocha, tais como as encostas naturais e os taludes de cortes. Nesses casos é imprescindível o conhecimento das propriedades dos materiais quando submetidos às mais diversas condições. 7.3 CONDIÇÕES GEOLÓGICAS DO LOCAL O conhecimento prévio da geologia local é de suma importância em qualquer investigação geotécnica o conhecimento prévio da geologia local. As informações obtidas a partir de mapas geológicos, fotografias aéreas ou de satélites e ainda reconhecimento expedito no campo, poderão indicar em termos gerais, a natureza dos solos, os tipos de rocha, suas propriedades de engenharia mais significativas e as condições do lençol d’água. O estudo da geologia local não é importante apenas para indicar a possibilidade de ocorrências que poderão trazer problemas futuros à obra, devido por exemplo àqueles provocados por horizontes de solos moles, depósitos de talus ou presença de matacões, como também é muito útil na interpretação dos resultados obtidos nas investigações. 7.4 CARACTERÍSTICAS DO LOCAL As condições físicas da área a investigar são decisivas na escolha de um programa de investigação. Alguns serviços levados à efeito facilmente em terreno firme tornam-se impossíveis ou extremamente onerosos se previstos para serem realizados com a ocorrência d’água. 7.5 OBJETIVOS DE UM PROGRAMA DE INVESTIGAÇÃO As informações básicas necessárias para um programa de investigação do subsolo são: a) Determinação da extensão (ou área em planta), profundidade e espessura de cada horizonte (camada) de solo, além de uma descrição do solo, deve incluir a compacidade se for solo granular e o estado de consistência se o mesmo for coesivo. b) A profundidade da superfície da rocha e sua classificação, incluindo informações sobre extensão (ou área em planta), profundidade e espessura de cada extrato rochoso, mergulho e direção das camadas, espaçamento de juntas, planos de acamamento, presença de falhas e o estado de alteração e decomposição. c) Informações sobre a ocorrência de água no subsolo: profundidade do lençol freático e suas variações e lençóis artesianos (caso exista). d) Coleta de amostras indeformadas que possibilitem quantificar as propriedades mecânicas do solo com que trata a Engenharia: compressibilidade, permeabilidade e resistência ao cisalhamento. NOTA: Em muitos casos nem todas as informações acima são necessárias, e em outros seriam suficientes valores estimativos. 7:5 projetar, no que diz respeito à pressão admissível do terreno, tipo de fundação e características da estrutura propicia valiosos subsídios. 7.6.3 ACOMPANHAMENTO A fase de acompanhamento de uma investigação do subsolo começa durante a construção e continua após o termino da obra com a finalidade de se avaliar as hipóteses do projeto e fazer comparações entre o comportamento previsto e o apresentado pelo solo. Este acompanhamento é realizado através de instrumentos instalados antes e durante a construção para a medida da posição do nível d’água da pressão neutra, tensão total, recalque, deslocamento, vazão e outros itens que possam vir a interessar. Esta parte da mecânica dos solos, que vai desde o desenvolvimento dos instrumentos até a medida dos valores, constitui uma parte muito importante, denominada de instrumentação. Para um maior conhecimento deste assunto sugere-se a leitura, entre outros, dos trabalhos de (Hanna, 1972; Hvorslev, 1949; Lindquist, 1963). Neste último trabalho, o autor descreve com clareza e precisão alguns pontos importantes da instrumentação, tais como, seu valor e suas limitações, classificação e descrição dos instrumentos de medidas baseando-se na experiência da CESP (Cia Energética de São Paulo) e terminando por apresentar sugestões que facilitarão a vida de um iniciante da área. 7.7 CUSTO DE UMA INVESTIGAÇÃO A investigação desejável é aquela que fornece os elementos necessários no prazo previsto e com custo compatível com o valor da informação. Pode-se estimar, empiricamente, o custo das investigações do subsolo entre 0,5% e 1% do custo da construção da obre. A porcentagem mais baixa refere-se aos grandes projetos e projetos sem "condições críticas de execução". A porcentagem mais alta diz respeito aos projetos menores ou com "condições críticas de execução". No entanto, sem um conhecimento prévio do subsolo não é possível nem mesmo escolher o tipo de fundação para uma obra. Na maioria dos casos nem é mesmo conveniente comprar um terreno sem que se tenha idéia da natureza do subsolo e se o mesmo conduz a uma solução econômica para o que se pretende construir. A importância desses estudos é de tal forma evidente que já se comparou o engenheiro que o omitisse com um cirurgião que operasse sem um prévio diagnóstico ou com um advogado que defendesse uma causa sem um prévio entendimento com seu cliente. Assim, pode-se dizer que a importância de uma investigação pode ser medida pelo custo na construção se a investigação não tivesse sido feita. Quando um projetista trabalha com informações insuficientes ou inadequadas tem forçosamente que compensar essa deficiência com um super dimensionamento. Quando um empreiteiro recebe informações incompletas certamente ele aumenta seu orçamento visando "cobrir" possíveis imprevistos, tais como alteração de projeto ou do método construtivo. Assim, conclui-se que o custo de informações incompletas (inadequadas) é maior que o custo da correta investigação. 7.8 RISCOS NAS INVESTIGAÇÕES Quando se trata de uma estrutura de aço ou de concreto, por exemplo, os projetistas podem especificar as características desses materiais e controlar com uma certa facilidade se os materiais fornecidos ou fabricados na obra atendem às especificações. No caso de solo e rochas, torna-se difícil um controle rígido de qualidade. Importantes informações podem estar escondidas pelas camadas superficiais ou ainda por espessas vegetações e ainda há que se considerar que o fabricante não pode ser chamado 7:6 para dar explicações de uma certa especificação ou garantir um certo padrão de qualidade. Portanto avaliar o subsolo é muito difícil e há uma margem de insegurança muito maior do que quando do estabelecimento das propriedades de qualquer outro material de construção. Haverá, assim, sempre algum risco pelo surgimento de condições desconhecidas; risco este que nunca será totalmente eliminado, mas que deve ser minimizado por um programa de investigação bem planejado, especificado e executado cuidadosamente. Para tanto, impõe-se uma fiscalização rigorosa para garantir que a finalidade das investigações está sendo adequadamente interpretada e cumprida, e que os objetivos estão sendo alcançados. É necessário um acompanhamento a cada passo para que possam ser procedidas eventuais modificações no programa de exploração à medida que as condições do subsolo sejam determinadas. O executante (firma) das sondagens deve manter estreita ligação com os projetistas de modo que as decisões de engenharia possam ser feitas sem que haja descontinuidade na elaboração dos projetos. Por menor que seja o porte do serviço, é extremamente importante que o mesmo seja acompanhado por um técnico conhecedor do assunto. O operador, mesmo que experimentado no uso do equipamento e métodos de perfuração, trabalha de forma mais efetiva quando adequadamente instruído sobre o que ele deve obter. Portanto, é importante a decisão do engenheiro e não se deve esperar do operador sobre quais informações deve dar, que procedimento seguir até o encerramento de uma sondagem. NOTA: NBR 6497 de MAR/1983 - Levantamento geotécnico - Procedimento NBR 6044 de JUN/1983 - Projeto geotécnico - Procedimento 7.9 CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS Sendo a prospecção geotécnica um conjunto de operações destinadas a determinar a natureza, disposição, conformação e outras características de um terreno em que se vai realizar uma obra, os seus métodos classificam-se em: indiretos, semidiretos e diretos. 7.9.1 MÉTODOS INDIRETOS São aqueles em que as determinações das propriedades das camadas do subsolo são feitas indiretamente pela medida da resistividade elétrica ou da velocidade de propagação de ondas elásticas (ondas sonoras). Os índices medidos mantêm correlações com a natureza geológica dos diversos horizontes, podendo-se ainda determinar suas respectivas profundidades e espessuras e ainda o nível d’água. Incluem-se nessa categoria os métodos geofísicos. Os processos indiretos apresentam a vantagem de serem rápidos e econômicos, principalmente em obras de grande porte ou de grande comprimento linear. Além disso, fornecem informações numa zona mais ampla e não apenas em torno de um furo como na maioria dos processos diretos. Contudo, a interpretação destas informações exige, quase sempre, que se leve a efeito as prospecções diretas. Em geral estes processos detectam singularidades do terreno (presença de grandes blocos de rocha ou cavidades subterrâneas) o que é especialmente importante no estudo preliminar do projeto de grandes obras (aterros, pontes, barragens, etc). O seu emprego pode reduzir a execução de outros ensaios, facilitando, por exemplo, no planejamento e localização de furos de sondagens, conduzindo a uma redução do custo de uma investigação assim como nos estudos principalmente quando se trata 7:7 de áreas muito extensas (estradas) a serem exploradas. No Brasil as utilizações dos métodos indiretos na prospecção encontram-se em franco desenvolvimento. Toda vez que uma grande área tiver que ser investigada sem necessidade de detalhamento das condições do subsolo, os processos geofísicos são os mais indicados devido a rapidez de execução e baixo custo. Nestes processos não são retiradas amostras nem fornecem indicações quanto aos tipos de solos abrangidos pelos ensaios. São, em geral, satisfatórios quando se pretende determinar a profundidade da camada rochosa ou localizar irregularidades no subsolo criadas por materiais em contacto de características bem diferentes e só poderiam ser detectadas por outros processos de prospecção a um custo muito maior. A existência e localização do nível d’água podem também ser detectada, embora as condições locais possam prejudicar a interpretação dos resultados e levar a valores diferentes dos reais. Entre os processos geofísicos existentes os mais usados na prospecção do subsolo na engenharia civil são o ensaio de resistividade elétrica e o ensaio sísmico. O primeiro mede a resistividade elétrica que um material apresenta à passagem de uma corrente elétrica. As diferenças na resistividade indicam condições diferentes do subsolo, lembrando que, quanto mais densa e menor teor de umidade a camada apresentar mais alto será o valor da resistividade. O ensaio sísmico é baseado no princípio de que a velocidade de propagação de uma onda é maior em um meio mais denso. A sua aplicação a camadas pouco profundas é relativamente recente, mas já era utilizado há muito tempo na exploração de petróleo. A utilização dos processos indiretos na investigação do subsolo requer uma mão de obra qualificada e pessoal de muita experiência na interpretação dos resultados (Acker III, 1974; Mineiro, 1976). 7.9.2 MÉTODOS SEMIDIRETOS São processos que fornecem informações sobre as características do terreno sem contudo possibilitarem a coleta de amostras. Os valores obtidos através de correlações indiretas possibilitam obter informações sobre a natureza dos solos. Os métodos ou processos semidiretos foram desenvolvidos por causa de dificuldade na execução de amostragem em alguns tipos de solos, como areias puras ou submersas, e argilas sensíveis de consistência muito mole. Assim, os processos semidiretos, que são ensaios executados in situ, têm a vantagem teórica de minimizarem as perturbações causadas pela variação do estado de tensões e distorções inevitáveis provocadas durante o processo de amostragem além de evitar choques e vibrações decorrentes do transporte e subseqüente manuseio das amostras. Além disso, o efeito da configuração geológica do terreno está presente nos ensaios in situ de modo que eles permitem uma medida mais realística das propriedades físicas de uma formação. Os ensaios mais utilizados no Brasil serão apresentados a seguir. 7.9.2.1 ENSAIO DE PALHETA O ensaio de palheta também conhecido por Vane Test foi introduzido na Suécia com o objetivo de medir a resistência ao cisalhamento não drenado de solos coesivos moles saturados. O equipamento utilizado no ensaio e desenvolvido pelo U.S. Bureau of Reclamation, está mostrado na Figura 22, sendo suas partes principais, a palheta colocada na extremidade inferior das hastes e uma mesa, situada na boca do furo, contendo um dispositivo de 7:10 Para a medida da resistência as penetrações estáticas do solo são utilizadas dois tipos de penetrômetros, os de ponta fixa e os de ponta móvel. O penetrômetro de ponta fixa não tendo movimento com relação às hastes medirá a resistência total do solo não se podendo separar as resistências de ponta e de atrito lateral. Como exemplo, tem-se o desenvolvido por Terzaghi, em 1929, para estudar o comportamento de uma camada de areia (Figura 17). A pressão necessária à cravação do penetrômetro de um comprimento igual a 25 cm será lida em um manômetro situado na superfície do terreno. Após a realização do ensaio é injetada água sob pressão pelo interior das hastes e com isso tornando mais fácil à descida do revestimento de um comprimento igual ao ensaiado. A circulação de água conforme mostrado na Figura provoca a limpeza do furo e possibilitando o ensaio em um novo trecho (Terzaghi-Peck, 1967). O penetrômetro de ponta móvel difere do anterior, pela possibilidade de se medir separadamente as resistências de ponta e total e por diferença a de atrito lateral desenvolvida ao longo de um comprimento especificado. Este penetrômetro foi desenvolvido pelo Laboratório de Mecânica dos Solos de Delft, Holanda e o ensaio realizado se tornou conhecido como Ensaio de Penetração Continua (EPC) ou Cone Penetration Test (CPT), (Begeman, 1953), sendo o mais usado no Brasil, podendo-se encontrar mais detalhes do penetrômetro mostrado na Figura 18, em (Begeman, 1953 e 1965; Sanglerat,1972). As medidas das resistências de ponta e total são feitas da seguinte forma; com o penetrômetro na cota de ensaio, a sua ponta é cravada no solo através de uma haste interna que é forçada por um sistema hidráulico na superfície, sendo medida a força necessária a esta cravação (l para 2, na Figura 18). Devido a um sistema próprio do equipamento, a camisa e a ponta são cravadas, medindo-se a força usada para a obtenção da resistência total, ou seja a de ponta mais atrito lateral ao longo da superfície de 13 cm de altura (2 para 3, na Figura 18). O passo seguinte será a colocação do penetrômetro em nova posição de ensaio, geralmente realizado a cada 20cm. Para isto, pressionam-se as hastes externas podendo nesta fase medir a resistência total do conjunto (ponta mais atrito lateral ao longo do comprimento das hastes). Os resultados de um ensaio são apresentados como mostrados na Figura 19 (Anexo 3), onde também aparecem os resultados obtidos em uma sondagem de simples reconhecimento. Uma análise ampla do ensaio e dos resultados obtidos foi feita por Schmertmann (1976). Neste trabalho está indicado o conhecimento necessário à interpretação do ensaio 7:11 tendo em vista a identificação dos solos, a uniformidade e continuidade das camadas, permeabilidade e resistência ao cisalhamento dos materiais encontrados, ao controle da compactação e ao projeto de fundações em sapatas e estacas pelos critérios de capacidade de carga e de recalques. Faz uma análise das vantagens do ensaio, como rapidez, economia, informações quase pontuais e também das desvantagens, como não obtenção de amostras para inspeção visual, a não penetração em camadas muito densas, a presença de pedregulhos pode tornar os resultados extremamente variáveis e de difícil interpretação, enquanto a presença de matacões pode interromper a penetração para dar á ilusão de se ter atingido rocha. O ensaio de penetração estática não foi ainda normalizado pela ABNT, podendo-se usar a norma americana ASTM-D 3441. Existem outros tipos de penetrômetros, tanto de ponta fixa como móvel e que poderão ser encontrados em Sanglerat (1972), Esopt (1974). 7.9.2.3 ENSAIO PRESSIOMÉTRICO O princípio do pressiômetro foi idealizado por Köegler e Scheidig em 1930. A utilização do pressiômetro na determinação in situ das características de resistência e de compressibilidade do solo foi aperfeiçoada a partir do trabalho de Ménard (1957) e da criação do Centro de Estudos Ménard (CEM), na França. Diferentes tipos de pressiômetros foram desenvolvidos neste Centro, cada um com características específicas para permitir utilização em solos moles até mesmo em rocha (Baguelin et alli, 1976). O aparelho é constituído de três partes: a sonda, a unidade de controle e as tubulações unindo as duas primeiras partes tal como mostrado no esquema da Figura 23. A sonda é formada por três células passíveis de se dilatarem quando solicitadas. A célula do meio é utilizada na determinação das características do solo, enquanto, as células das extremidades servem de proteção e estabelecimento de um campo de tensões homogêneo na região do ensaio. A Tabela 6 mostra as dimensões principais de duas sondas, codificadas segundo o Diamond Core Drill Manufacture’s Association (DCDMA), bem como o intervalo de variação do diâmetro do furo onde a sonda deverá ser instalada. A unidade de controle e a parte do sistema que fica na superfície contém um depósito de CO2, manômetros para medir a pressão aplicada na célula de medidas e nas de proteção, podendo estas pressões ser iguais ou diferentes. A tubulação usada entre a unidade de controle e a sonda poderá ser coaxial ou separada dependendo do tipo de pressiômetro. Diâmetro (mm) Célula de medida Código DCDMA Furo Sonda Comprimento (cm) Volume (cm3) AX BX 46 – 52 60 - 66 44 58 36 21 535 Na abertura do furo para a realização do ensaio, os cuidados a serem tomados são diferentes daqueles de uma amostra indeformada, pois neste caso interessa manter a parte retirada indeformada, enquanto que no outro caso são as paredes do furo que não podem ser 7:12 alteradas conforme esquema mostrado na Figura 24. Por isso, não se pode realizar um ensaio pressiométrico aproveitando um furo de amostragem por amostradores de parede fina. A distância entre pontos ensaiados não devera ser inferior a 50 cm a fim de se evitar a superposição de zonas de influência de cada ensaio. A pressão limite de cada ensaio será alcançada por estágios, devendo-se fazer medidas do volume de água introduzida na célula central em tempos padronizados. Devido ao material com que é construído o equipamento as pressões lidas no manômetro não são iguais àquelas aplicadas ao solo, e por isso, o equipamento deverá ser previamente calibrado. Com os pares de valores, pressão aplicada e volume d’água injetado, ambos, devidamente, corrigidos será construída a curva pressiométrica (Figura 25), e na qual são definidas três fases: a primeira corresponde a uma reposição de tensões no solo e representada pelo trecho 0-Po; a segunda fase, denominada pseudo-elástica, com uma variação linear (trecho AB da curva) é representada pelo intervalo de pressões Po-Pf. Na última fase, a partir de B, a relação pressão-deformação não é linear e a pressão tende para um valor assintótico denominado pressão limite; esta fase é representada pelo intervalo Pf-Pl. Da curva pressiométrica são obtidos três parâmetros: • A pressão de fluência, Pf, correspondente ao último ponto do trecho linear da fase pseudo-elástica. • Pressão limite, Pl • Módulo pressiométrico de Ménard E(M) O Pl é utilizado no cálculo de tensões e E(M) no cálculo das deformações. Admitindo-se uma sugestão do Centro de Estudos Ménard para o coeficiente de Poisson igual a 0,33 para qualquer tipo de solo, tem-se ( ) 0 00 2 66,2 VV ppVV VME f ff c − − ⋅      + +⋅= onde Vc é uma constante da sonda e os demais valores retirados da curva pressiométrica. 7.9.2.4 PERMEABILIDADE DO SOLO O coeficiente de permeabilidade, k, de um solo poderá ser determinado através de ensaios de laboratório sobre amostras indeformadas ou no local da obra. Os ensaios de laboratório são mais simples e menos onerosos, porém nem sempre apresentam valores representativos da permeabilidade in situ, em face das dificuldades de se obter amostras indeformadas de boa qualidade, das pequenas dimensões do corpo de prova e, às vezes, da não representatividade das condições do solo. Assim, sempre que o custo total da obra justifique, deve ser obtido o coeficiente de permeabilidade através de ensaios in situ. Há uma variedade muito grande de ensaios de campo, e que consideram como variáveis, desde a forma do furo de ensaio até o tipo de fluxo que se estabelece no local. A bibliografia existente é extensa, podendo-se encontrar descrições detalhadas, tanto do ponto de vista 7:15 A pressão máxima de 500 kPa foi alcançada através da aplicação em estágios iguais a 20%. Como o bulbo de pressões desenvolvido pela placa é da ordem de duas vezes o seu diâmetro, as camadas mais profundas não serão solicitadas na prova de carga. Uma sapata de dimensões maiores do que a placa desenvolverá um bulbo também maior, conforme mostrado na Figura 21, solicitando camadas mais profundas, resultando com isso recalques na estrutura não previstos na prova de carga. 7.9.3 MÉTODOS DIRETOS Consistem em qualquer conjunto de operações destinadas a observar diretamente o solo e ainda obter amostras ao longo de uma perfuração. Os principais métodos diretos são: Os métodos diretos permitem o reconhecimento do solo prospectado, através de amostras obtidas de "furos" executados no terreno. As amostras deformadas fornecem subsídios para um exame visual táctil das camadas e sobre elas podem-se executar ensaios de caracterização (teor de umidade, limites de consistência, massa específica e granulometria). Permitem também a coleta de amostras indeformadas para se obter informações seguras sobre o teor de umidade, resistência ao cisalhamento e compressibilidade dos solos. Através dos métodos diretos pode-se obter a delimitação entre as camadas do subsolo, a posição do nível do lençol freático e informações sobre a consistência das argilas e compacidade das areias. Conclui-se então que as principais características esperadas de um programa de prospecção são alcançadas com a utilização destes métodos. Há em todos eles, o inconveniente de oferecer uma visão pontual do subsolo. 7.9.3.1 MANUAIS 7.9.3.1.1 POÇOS E TRINCHEIRAS NBR 9604 de SET/19S6 - Abertura de poço e trincheira de inspeção em solo com retirada de amostras deformadas e indeformadas - Procedimento Normas complementares: NBR 6502 de DEZ/1980 - Rochas e Solos - Terminologia NBR 7250 de ABR/1982 - Identificação e descrição de amostras de solos obtidos em sondagens de simples reconhecimento dos solos - Procedimento 7.9.3.1.2 TRADOS MANUAIS NBR 9603 de SET/1986 - Sondagem a trado - Procedimento Normas complementares: NBR 6502 NBR 7250 7.9.3.2 MECÂNICOS - Sondagens especiais com extração de amostras indeformadas - Sondagens rotativas - Sondagens mistas 7.9.3.2.1 SONDAGENS À PERCUSSÃO COM CIRCULAÇÃO D’ÁGUA 7:16 NBR 6484 de DEZ/1980 - Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos - Métodos de ensaio. Normas complementares e/ou pertinentes: NBR 6502 NBR 7250 NBR 8036 de JUN/1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios - Procedimento NBR 9820 de MAI/1987 - Coleta de amostras indeformadas de solo em furos de sondagem - Procedimento. Também conhecido por sondagem de simples reconhecimento é um dos ensaios in situ mais utilizado em todo o universo na investigação do subsolo, permitindo tanto a retirada de amostras, quanto a medida da resistência ã penetração dinâmica do solo. A sua execução esta normalizada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (NBR-6464/60) e as recomendações constantes, tanto para equipamento quanto para procedimento, devem ser, rigorosamente, seguidas para a obtenção de resultados comparáveis com ensaios realizados em outros lugares. A história da sondagem de simples reconhecimento, começa em 1902, com uma proposta de Cow para um processo de amostragem, utilizando um amostrador de parede grossa com diâmetro de 25,4 mm e comprimento cravado variando entre 300 e 450 mm em substituição a amostragem por circulação de água, já descrita e mostrada na Figura 3. O amostrador era cravado no solo, usando-se um martelo de massa aproximada de 50 kg. Em 1927, Hart e Fletcher introduziram um amostrador, com diâmetro externo e interno de 51 e 35 mm, respectivamente, constituído por três partes, engate, corpo e sapata, tendo como principal modificação o fato do corpo ser bipartido, possibilitando uma colheita mais fácil da amostra retirada (Figura 2). Este amostrador, por razões diversas ficou conhecido como amostrador Raymond ou Terzaghi-Peck sendo atualmente, o único que deve ser usado no ensaio de penetração realizado durante a execução de uma sondagem de simples reconhecimento. A Figura 9 mostra um corte do amostrador indicando suas principais dimensões. Em 1930, Mohr introduziu a técnica da contagem dos números de golpes necessários para a cravação de uma parte do amostrador no solo por meio de uma energia gerada pela queda livre de um martelo de massa e altura de queda padronizadas, criando-se assim, uma medida da resistência a penetração dinâmica do solo convencionando-se chamar a este ensaio e ao número de golpes resultante de SPT (Standard Penetration Test). A sondagem de simples reconhecimento foi introduzida no Brasil em 1939, através da Seção de Solos e Fundações do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT), que em face das dificuldades encontradas em conseguir tubos com as dimensões do amostrador Raymond, desenvolveu seu próprio amostrador, utilizando-o até a década de 70. Com a tendência internacional de normalização do equipamento e procedimento de ensaio este equipamento foi deixado de ser usado. Vale a pena ressaltar a necessidade de se seguir o procedimento normalizado, pois a técnica operacional e o equipamento utilizado influem decididamente na ordem de grandeza dos índices de resistência a penetração medidos (Teixeira, 1974). Para uma descrição mais didática dos procedimentos de uma sondagem de simples reconhecimento, dividem-se as operações em diversas fases: • Abertura do furo 7:17 • Ensaio de penetração • Amostragem • Avaliação do nível d’água • Identificação e classificação das amostras • Relatório A execução de uma sondagem é um processo repetitivo das três primeiras fases, para cada metro de solo sondado, conforme esquema mostrado na Figura 10. Assim, em cada metro faz-se inicialmente a abertura do furo de um comprimento igual a 55 cm, deixando-se os restantes 45 cm de solo para a realização do ensaio de penetração e amostragem. A abertura do furo é iniciada com um trado cavadeira com 100 mm de diâmetro até completar o primeiro metro, quando deverá ser colocado o primeiro segmento do tubo de revestimento dotado de sapata cortante em sua ponta para facilitar a cravação de outros segmentos. A partir do segundo metro e até se atingir o nível d’água a abertura devera ser feita com um trado helicoidal. Abaixo do nível d’água a abertura será feita com o processo de circulação de água, com o mesmo equipamento usado para amostragem, Figura 3. A lama,formada com partículas desagregadas do solo devido a injeção de água sob pressão e percussão e rotação do trépano, retornará a superfície pelo anel formado pelo tubo de revestimento e hastes de perfuração, sendo depositada em reservatório próprio; nesta fase o mestre-sondador deverá recolher as amostras da lama, na bica e identificando o solo para detectar possível mudança de camada. Quando a cota de ensaio for atingida, suspende-se o conjunto de hastes de uma altura de 20 cm e deixa-se circular água até que, na bica, não se perceba a existência de partículas. O furo esta, então, preparado para a realização do ensaio de penetração. As fases de ensaio e de amostragem são realizadas simultaneamente e se utilizam os tripés (Figura 3), amostrador Raymond (Figura 9) e de um martelo de massa igual a 65 kg (Figura 11), que tem como particularidades, um coxim de madeira dura e uma haste que servirá de guia durante a queda. Após a colocação do amostrador, em uma extremidade de um segmento de haste, deverá ser descido com cuidado para evitar batidas nas paredes e apoiado, suavemente, no fundo do furo. A seguir, deve-se fixar a cabeça de bater no topo das hastes e apoiar o martelo sobre esta peça, anotando-se uma eventual penetração das hastes no solo. A partir de um ponto fixo qualquer, marca-se sobre as hastes três segmentos de 15 cm cada. O martelo é, então elevado manualmente a uma altura de 75 cm a partir do topo da cabeça de bater e deixado-o cair em queda livre, como mostrado na Figura 12. Esta operação deverá se repetir até o amostrador tenha sido penetrado 45 cm no solo; durante a penetração deve ser contado o número de golpes necessários á cravação de cada 15 cm. O resultado do ensaio de penetração será expresso pelo número de golpes necessários a cravação dos 30 cm finais, sendo este número conhecido por SPT (Standard Penetration Test). Deve-se tomar o cuidado para que o revestimento esteja no mínimo 50 cm acima do fundo do furo antes do início do ensaio. 7:20 Quanto à segunda observação, há uma tendência com o transcorrer do dia a diminuição da altura de queda devido ao cansaço dos operadores, e com isto aumentando-se os valores dos índices. • A descida do amostrador em furos não revestidos deve ser feita com cuidado a fim de não provocar batida na parede e queda de material. Se isto acontecer, o amostrador deve ser retirado e realizar nova limpeza. • A parte do furo onde ocorreu a amostragem deverá ser alargada. • O tubo de revestimento não deve se situar a distância menor do que 50 cm do fundo do furo antes da amostragem. Quanto às características do solo, tem-se: • Areias finas saturadas de baixa compacidade tendem a se liquefazer na ponta do amostrador devido ao efeito dinâmico da cravação. Isto diminui os índices obtidos. • Argilas muito sensíveis poderão sofrer amolgamento na ponta do amostrador com perda de resistência. • A presença de pedregulhos em areias de baixa densidade tende a aumentar os valores dos índices de resistência, enquanto que a presença de mica tende a diminuí-los. • Em solos colapsíveis o emprego de circulação d’água acima do nível de água tenderá a diminuir os valores dos índices. Quanto aos erros acidentais são mais difíceis de serem constatados. Por isto cabe ao engenheiro responsável a conscientização da importância do trabalho em execução. A maior parte destes erros são cometidos devido ao despreparo dos operadores. Recomenda-se uma consulta ao trabalho de Mello (1971) sobre a avaliação do SPT, a nível internacional, para um melhor entendimento deste ensaio. O número e distribuição de sondagens em planta dependerão do tipo de obra e da fase em que se encontra a investigação do subsolo. Quando a estrutura tem sua localização bem definida dentro do terreno, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (NB-12/76), sugere o número mínimo de sondagens a serem realizadas em função da área construída, conforme mostrado na Tabela 4. Os furos deverão ser externos a projeção da área construída e alguns exemplos de distribuição estão mostrados na Figura 15. ÁREA CONSTRUÍDA (m2) NÚMERO MÍNIMO DE FUROS 200 200 – 400 400 – 600 600 – 800 800 – 1000 1000 – 1200 1200 – 1600 1600 – 2000 2000 – 2400 > 2400 2 3 3 4 5 6 7 8 9 A critério Quando as estruturas não estiverem ainda localizadas, o número de sondagens deve ser fixado de modo que a máxima distancia entre furos seja de 100 m cobrindo uniformemente 7:21 toda a área. Quanto a profundidade, a sondagem deve ser conduzida até o impenetrável ao amostrador ou até a cota mais baixa da isobárica igual a 0,10 e estimada pelo engenheiro projetista da fundação. 7.9.3.2.2 SONDAGEM ROTATIVA Constituem um dos mais importantes e eficazes meios para a exploração de subsuperfície. Essas sondagens permitem a extração de amostras das rochas, de grandes profundidades. A sonda rotativa consta de: a) Motor: elétrico, a gasolina ou a óleo, ligado a uma caixa de câmbio por um sistema de embreagem para mudanças de velocidade. b) Coroa e pinhão: recebem a rotação do câmbio, para transmiti-la ao cabeçote. c) Cabeçote: possui uma parte interna que recebe o movimento rotatório e, por um sistema de engrenagem, possui ainda um movimento de avanço longitudinal. O cabeçote possui um movimento completo de 180°, para imprimir o ângulo de perfuração. d) Hastes: são tubos ocos de aço, presos superiormente ao cabeçote em pedaços de 3 m a 4 m, atarraxáveis entre si e transmitem o movimento ao fundo do furo. e) Barrilete: é um tubo oco que se destina a receber o testemunho de sondagem (cilindro compacto da rocha perfurada). O barrilete é preso dentro da primeira haste a penetrar o solo e possui molas em bisel de vários tipos, para poder prender o testemunho quando de sua retirada. f) Coroa alargadora: é uma peça oca, cilíndrica, cravada de diamantes, rosqueada na extremidade da primeira haste e serve para alargar o furo produzido pela coroa. g) Coroa: é uma peça também cilíndrica, oca ou não, cravada de diamantes, rosqueada à coroa alargadora que corta a rocha, permitindo o avanço. h) Cabeçote de circulação da água: é uma peça ligada ao cabeçote geral e à última haste, e por meio de rolamentos permanece fixo, enquanto que a haste continua seu movimento rotatório. i) Mangueira de água: pressionada, são ligadas no sistema para a circulação da água que provém de uma bomba d'água. j) Bomba d'água: consta de um motor para injetar sobre pressão a água ou lama para dentro das hastes. k) Tanque d'água ou de lama: podem ser construídos num buraco escavado perto das instalações da sondagem, ou ligados a uma série de tambores de 200 litros de capacidade, periodicamente reenchidos por um caminhão d'água. A água sob pressão penetra por dentro das hastes e reflui em forma de lama entre a haste e as paredes da rocha perfurada e é recolhida em uma calha destinada a recuperar a parte sólida, que normalmente consta de fragmentos da rocha cortada. Completando o esquema geral de uma sonda, ainda existe uma torre metálica com um sistema de guinchos, para poder levantar o sistema de hastes, quando se retira o barrilete para colher o testemunho. Certos tipos de sondagens rotativas não permitem a extração de testemunho. As hastes são giradas e pressionadas contra o fundo do furo sem o barrilete. As brocas não são em forma de anel mas podem ter formas variadas e são dotadas de um furo para passagem de água. A função da água é remover os detritos, esfriar a coroa, evitar o desmoronamento das paredes, etc. ESQUEMA DE UMA SONDA ROTATIVA 7:22 Nas sondagens rotativas, além da determinação dos tipos de rochas e de seus contatos e dos elementos estruturais presentes (xistosidade, falhas, fraturas, dobras, etc.), é importante a determinação do estado da rocha, Lê., do seu grau de fraturamento e de alteração ou decomposição. O grau de fraturamento de uma rocha é representado pelo número de fraturas por metro linear em sondagens ou mesmo em paredes de escavação ao longo de uma dada direção. Entende-se por fratura qualquer descontinuidade que, num maciço rochoso, separe blocos, com distribuição espacial caótica. As superfícies formadas pela fratura apresentam-se, via de regra, rugosa e irregular. Por diáclase, uma descontinuidade com distribuição espacial regular. As superfícies formadas pela diáclase são relativamente planas. Tendem a formar sistemas, por ex., ortogonais, etc. Consideram-se logicamente apenas as fraturas originais e não as provocadas pela própria perfuração ou escavação. Não são por outro lado consideradas as fraturas soldadas por materiais altamente coesivos. A tabela sugerida pela ABGE mostra os diferentes graus de fraturamento: ESTADO DA ROCHA NÚMERO DE FRATURAS POR METRO Ocasionamente fraturada 1 Pouco fraturada 1 – 5 Medianamente fraturada 6-10 Muito fraturada 11-20 Extremamente fraturada 20 Em fragmentos torrões ou pedaços de diversos tamanhos caoticamente dispostos O grau de decomposição ou alteração das rochas é dado de forma ainda subjetiva e empírica, segundo a seguinte relação: GRAU DE ALTERAÇÃO ESTADO DA ROCHA São Não são percebidos sequer sinais de alteração do material. Ligeiramente alterado 0 material mostra "manchas" de alteração. Ex.: os feldspatos dos granitos. Medianamente alterado As "faixas" de alteração se igualam às de material são. Muito alterado 0 material toma aspecto pulvurulento ou friável, fragmentando- se entre os dedos. Este estado pode se confundir com o "solo de alteração de rocha". A)EQUIPAMENTOS MAIS COMUNS PARA SONDAGEM ROTATIVA A1) Tipos do coroas 7:25 equipamentos mais eficientes, bem como mão-de-obra especializada. Outra carência que se observa ainda, no Brasil, é a falta de padronização dos equipamentos e especificações para execução das sondagens, fatores muito importantes para trabalhos de correlação entre duas sondagens, principalmente quando executadas por firmas diferentes. A seguir será apresentado um exemplo de um perfil geológico completo de uma sondagem a percussão, mostrando as cotas de cada camada, a posição do nível d'água, a resistência à penetração e os ensaios de granulometria, em termos de porcentagem. 7:26 EXEMPLO TÍPICO DE PERFIL DE SONDAGEM A PERCUSSÃO Devemos destacar no perfil a importância do gráfico na indicação da resistência à penetração (SPT), principalmente para fins de escavação e fundação. O perfil seguinte mostra a representação usual de uma sondagem rotativa. A descrição do material, as cotas dos limites entre as sondagens, a posição do nível d'água, etc., são indicados como no perfil da sondagem a percussão. O gráfico abaixo indica a porcentagem de recuperação dos testemunhos (amostras) e é muito importante, pois revela o grau de alteração da rocha. Junto, estão assinalados também os eventuais ensaios de perda d'água executados. EXEMPLO DE SONDAGEM ROTATIVA BARRAGEM DE ILHA SOLTEIRA Quando se observa um perfil de sondagem rotativa, a porcentagem de recuperação pode fornecer a seguinte interpretação do estado de fraturamento da rocha: RECUPERAÇÃO ROCHA acima de 90% sã a ligeiramente fraturada 75 - 90% pouco ou ligeiramente fraturada 50 - 75% medianamente fraturada 25 - 50% bastante fraturada abaixo de 25% excessivamente fraturada (amostras fragmentadas) Entende-se por porcentagem de recuperação dos testemunhos ou amostras de uma sondagem rotativa a relação entre o número de metros perfurados numa determinada rocha e número de metros de testemunhos recuperados ou amostrados. Assim, por exemplo, se ao se perfurar uma profundidade de 3 m foi possível a obtenção de apenas 2,50 m de amostras (testemunhos), dizemos que a percentagem de recuperação foi de 83,3%. Sua determinação é através de uma simples regra de três. EXEMPLO DE APLICAÇÃO DAS SONDAGENS PARA INTERPRETAÇÃO ESTRUTURAL As amostras dos diversos tipos de sondagens são colocadas numa seção vertical, a fim de serem correlacionadas e assim permitirem a definição dos tipos de rochas e estruturas atravessadas. Essa correlação permite a confecção do mapa geológico do subsolo. Exemplos esquemáticos são dados a seguir. EXEMPLO DE APLICAÇÃO DAS SONDAGENS PARA DETERMINAÇÃO DO LENÇOL FREÁTICO Dois problemas devem ser considerados com relação à água no subsolo: o primeiro é a determinação da cota do nível freático no subsolo c suas condições de pressão, e o segundo se relaciona à permeabilidade e drenabilidade das diferentes camadas. Correlatamente, a água deve ser analisada quimicamente, pois poderá conter elementos reativos com o concreto das fundações. A posição do lençol freático não é necessariamente aquela profundidade na qual a sondagem atinja água, sendo necessário pelo menos uma hora de observação para a estabilização do nível freático. Dessa maneira, é possível estabelecer um gráfico tempo x profundidade (ou elevação) do N.A.. 9.10 AMOSTRAGEM EM SOLOS 9.10.1 OBJETIVOS A amostragem é executada quando se pretende determinar a composição e a estrutura do material, propiciando ainda, a obtenção de corpos de prova para ensaio. 9.10.2 CLASSIFICAÇÃO DE AMOSTRAS 9.10.2.1 NÃO REPRESENTATIVAS São aquelas em que devido ao próprio processo de extração foram removidos ou trocados alguns constituintes do solo “in situ”. Entre elas incluem-se as "amostras lavadas", colhidas durante o processo de perfuração por circulação de água nas sondagens à percussão. 9.10.2.2 REPRESENTATIVAS: INDEFORMADAS E DEFORMADAS São aquelas que conservam todos os constituintes minerais do solo “in situ” e se possível, seu teor de umidade natural, entretanto, sua estrutura foi perturbada pelo processo de extração. Nesta categoria incluem-se as amostras colhidas a trado e as amostras do barrilete padrão de sondagens à percussão. 9.10.2.3 INDEFORMADAS Além de representativas, as amostras indeformadas conservam ao máximo a estrutura dos grãos e, portanto, as características de massa específica e nulidade natural do solo in situ. A viabilidade técnica e econômica da retirada de amostras indeformadas é função da natureza do solo a ser amostrado, da profundidade em que se encontra e da presença do nível d'água. Esses fatores determinam o tipo de amostrador e os recursos a utilizar. Algumas formações apresentam maiores dificuldades que outras no processo de extração de amostras indeformadas. A seguir alguns solos típicos em ordem crescente de dificuldade de obtenção de amostras indeformadas e preservação das propriedades: • Solos predominantemente argilosos de baixa consistência; • Siltes argilosos de fraca compacidade; • Solos argilosos de consistência acima da média; • Solos residuais argilo-siltosos; • Solos predominantemente arenosos; • Areias puras; • Areias com pedregulhos; • Pedregulhos. As amostras indeformadas merecem cuidados especiais tais como: • Manipulações cuidadosas, evitando-se impactos e vibrações; • Parafina logo após a extração evitando a exposição ao sol; quanto ao valor do ângulo α, que deverá ser pequeno a fim de se evitar o amolgamento do solo situado abaixo da ponta do tubo. A relação de áreas e a folga interna definem as características que um tubo deve ter para que este possa ser considerado um amostrador de parede fina e utilizado na extração de amostra indeformada. O comprimento da amostra obtida, nem sempre será igual ao comprimento cravado do amostrador, sendo a situação mais comum a da amostra sofrer um encurtamento em face da folga interna não ter sido suficiente para anular a expansão lateral do solo. Um aumento na folga interna diminuirá o atrito possibilitando a obtenção de amostras com um comprimento mais próximo do cravado, porém aumentando o risco de perda da amostra durante a retirada do tubo por falta de sustentação. Às vezes pode ocorrer também uma expansão na direção vertical resultando uma amostra com um comprimento maior do que o cravado. Desde que, a percentagem de recuperação esteja entre 95 e 100%, a amostra obtida é considerada indeformada. Na Tabela 2 estão indicados os diâmetros e espessuras das paredes do tubo para dois valores da relação de áreas e folga interna e três diâmetros de amostras. di (mm) RA (%) de (mm) Fi (mm) dp (mm) Espessura da parede (mm) 10 52,4 1 49,5 1,2 50,0 5 51,2 3 48,5 0,6 10 78,6 1 74,3 1,8 75,0 5 76,8 3 72,8 0,9 10 104,8 1 99,0 2,4 100,0 5 102,4 3 97,1 1,2 O amostrador de parede fina mais antigo, foi introduzido por Mohr em 1936, sendo conhecido por Shelby, que é o nome comercial do tubo inicialmente usado na construção do amostrador, e tem um diâmetro de 50 mm para ser introduzido no furo da sondagem de simples reconhecimento. Alguns outros detalhes, além dos já descritos, tais como existências de uma janela e uma válvula de alívio na parte superior completam o amostrador de parede fina que está mostrado na Figura 7. A função de ambos é a de permitir a saída de água de dentro do tubo durante a cravação e diminuir a pressão hidrostática aplicada ao topo da amostra durante a retirada do amostrador. O comprimento do amostrador depende do tipo de solo e do diâmetro desejado da amostra, devendo-se esperar que para um mesmo solo diâmetro maior implica em comprimento menor da amostra. Diferentes tipos de amostradores de parede fina foram desenvolvidos a partir do Shelby e apresentando vantagens em relação a este. Assim, os amostradores de pistão que permitem obter amostras com Rc = 100%, o amostrador sueco que permite uma amostragem continua do terreno devido a um dispositivo que elimina o atrito amostrador-solo, o amostrador Bishop para areias submersas e outros que estão descritos com detalhes em (Hvorslev, 1949; Mori, 1979; Nogueira, 1977). Os amostradores de parede fina são utilizados em solos de baixa densidade, acima ou abaixo do nível d’água e devem ser cravadas com dispositivo que mantenha um movimento contínuo e rápido, condições necessárias para a obtenção de uma amostra indeformada de boa qualidade. A cravação poderá ser feita usando um macaco hidráulico ou uma talha manual ou elétrica (Figura 6) sendo este último preferível por se conseguir uma penetração constante a uma velocidade menor e obter amostra maior e de qualidade superior àquelas obtidas usando-se um macaco hidráulico. Para solos densos, poderá ser usado o amostrador Denison que penetra no solo cortando-o através de uma sapata e que tem um sistema de suporte da amostra que impede a perda durante a retirada do amostrador. As amostras obtidas com amostradores serão encaminhadas dentro do tubo, tornando-se os mesmos cuidados na impermeabilização do topo e da base, para manutenção do teor de umidade e na embalagem dos tubos, para garantir a indeformabilidade da amostra. Quando da execução de um programa de amostragem para ensaios de laboratório, é preciso que se tenha em mente, o número e os diferentes ensaios que deverão ser feitos, para se dimensionar a massa de solo deformado e a quantidade de blocos ou tubos a serem retirados. É sempre bom lembrar, que e preferível sobrar material no laboratório o que se fazer nova amostragem o que nem sempre é possível devido ao andamento da obra; por outro lado, um excesso de amostras provocará um aumento no custo para o cliente, o que também não e desejável. Por estes dois motivos, um dimensionamento criterioso das amostras, deverá ser feito pelo engenheiro. 9.10.2.3.1 AMOSTRAS INDEFORMADAS DE SUPERFÍCIE Quando se pretende, coletar amostras próximas à superfície do terreno natural, ou em poços, trincheiras, etc, utiliza-se a escavação de blocos ou a cravação de cilindros biselados. BLOCOS NBR 9604 – SET/1986 - Abertura de poços e trincheiras de inspeção em solo com retirada de amostras deformadas e indeformadas - Procedimento CRAVAÇÃO DE CILINDROS NBR 9813 de MAI/1987 - Solo - Determinação da massa especifica aparente in situ, com o emprego do cilindro de cravação - Método de Ensaio. 7.10.2.3.2 AMOSTRAS INDEFORMADAS EM PROFUNDIDADE São utilizados amostradores especiais. Um estudo detalhado foge ao escopo do nosso curso. NBR 920 de MAI/1987 - Coleta de amostras indeformadas de solo em furos de sondagem - Procedimento. 9.10.2.3.4 AMOSTRAS DEFORMADAS NBR 9603 de SET/1986 – Sondagem a trado. Procedimento NBR 9604 de SET/1980 - Abertura de poço e trincheiras de inspeção. Embolo com retirada de amostras deformadas e indeformadas - Procedimento NBR 6184 de DEZ/1980 Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos - Método de Ensaio. Este tipo de amostra deverá ser representativo do solo tanto na composição granulométrica como na mineral, não devendo conter vegetação ou qualquer outro elemento estranho ao solo. É utilizada nos ensaios de caracterização do solo (granulometria, limites de consistência, massa específica dos sólidos e testes de identificação), para determinar os parâmetros de compactação e para a moldagem de corpos de prova, sob determinadas condições de grau de compactação e teor de umidade, para os ensaios de permeabilidade, compressibilidade e resistência ao cisalhamento. A retirada de uma amostra deformada não exige ferramenta especial. Pode ser recolhida de diversas formas: manualmente com o auxílio de pás, enxadas, coleta mais profunda com o auxílio de trados (Figura 1) ou de amostradores de paredes grossas, bipartidos ou não, cravados dinamicamente no solo (Figura 2), ou ainda pelo processo de circulação de água, que consiste na introdução de água sob pressão no interior de uma tubulação que tem em sua extremidade inferior uma ferramenta de corte, denominada trépano (Figura 3). O jato d’água e as batidas do trépano contra o solo provocarão a sua desagregação e a lama formada retornará a superfície externamente a haste sendo recolhida em um deposito. A identificação visual e táctil do solo deverá ser feita no instante em que a lama chega ao reservatório. Embora este processo não permita a obtenção de amostras de boa qualidade, poderá ser usado sempre que não se conseguir amostras por um dos outros processos. ANEXO 2 PROF .|PERF | NA. |CONVENÇÃO) ENSAIO PROF, CLASSIFICAÇÃO mM |REVEST DATA |POS AMOS) IGOLPES!Cm| |TRANSI ç a) AREIA FINA ARGILOSA , o FOFA A POUCO COMPACTA, dal MARRON 1 1 2 Hs A 2 2 OBS: DE s.20 a som, +22 VEIOS DE PEDREGUL HOS 22 8.20 2 a 4 mi AREIA FINA A MÉDIA SILTO- 244 po TT SA. POUCO A MEDIANAMENTE 3 ó 9 COMPACTA, MARRON 3 ó ? 3 6 9 |s2,70 s 6 “ s 41 Hs s áj sa AREIA FINA A MÉDIA ARGI- Bo; ias LOSA. MEDIANAMENTE 3 843 COMPACTA A COMPACTA , DO DS, VERMELHA < 10 44 Ho “9 46 4 v 16 9 47 28 | 22.60 SILTE ARGILOSO , DURO, » s%o |23.00 |[-MARRON E VERMELHO IMPENETRÁVEL À PERCUSSÃO Dr" 64mm AMOSTRADOR : D;“ 35mm Db simm COTA ABSOLUTA DA BOCA DO FURO : 647,28 m SONDAGEM Nº 8 DATA : INICIO E TÉRMINO : 20/03/78 LOCAL : CAMPUS DA USP - 3sÃO CARLOS - 9P o DEPARTAMENTO BE PLANTA ARQUITETURA 1SEM ESCALA) IATUAL 1 JARDIM RUA INTERNA DO CAMPUS —s SAIDA RUA MiauEL pETRORI ANEXO 3 RESISTÊNCIA DE PONTA kPa ] 1000 2000 am E E | | + | | + - + RE Ema TT A | Es Pl EE, em — + ++ 4 eae 4 ' ks sa Rego, = [7 => Resistência = e + o E q “ias a et | ia E 1 e | a! r [seios <A NE [ I++ + » E DT / Edna o MI TT A Ea = O f me [= 1 NO DE a + | Atrito lateral *, l | 15 ed A = na THA | Areia média -* . ed 14=" siltosa ;: = - medianamente, 18]: .compacta,: 1) 0 20.000 40.000 ATRITO LATERAL kN FIG. 19 - ENSAIO DE PENETRAÇÃO CONTÍNUA RECALQUE (mm) ANEXO 4 PRESSÃO (kPa) 0 100 20 300 40 500 019 a | E - Hora 0:33 == Minutos 1:25 1:28 4564 Carregamento 5:02 “212 Descarregamento 28:52 ( à : 27:36 26:39 104 12:15 26:43 26.07 3551 25:45 Caixão de reação ss 52901 128 52800 A As ES AY ú vm] a À Side [— Areia fina a 18 média pouco Placa «D= 800 mm 16 «argilosa me, 1 rara compacta = amo Ná [a compacta4 20 o marrom - e) F 22 & S 23 8 7) 28) 29 33 é Z. A Amostrador Raymond Pe=5imm Pi=35mm