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MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT PROF. GUSTAVO VIEIRA BOTELHO Uma iniciativa 1 – INTRODUÇÃO A sondagem tipo SPT é a ferramenta mais utilizada para a caracterização do solo para ns de construção civil, seja para edicações, para obras de terra, para obras de saneamento ou em obras de infraestrutura. As sondagens são executadas antes do início de qualquer obra, em muitos casos são usadas para avaliação da viabilidade de um empreendimento, analisando nível do lençol freático ou a presença de perl de solo que pode inviabilizar a implantação naquele local. É muito comum que empreendedores executem sondagens em terrenos antes de formalizar a sua compra, já que a presença de lençol freático raso ou de solos de baixa resistência podem inviabilizar o empreendimento. Com a sondagem SPT são obtidas características do subsolo como tipo de solo (argila, silte ou areia), presença de matéria orgânica, solos expansivos, posição do nível do lençol freático e a resistência do solo a cada metro. Os parâmetros obtidos nas sondagens são utilizados para denições importantes de cada processo no andamento da obra. Esse manual foi montado com o com o objetivo de transmitir de forma simples a importância da qualidade da sondagem contratada e trazer informações uteis para vericação, em todas as etapas, desde sua contratação, passando pela execução em campo até a apresentação nal do relatório, se o resultado nal é um relatório de sondagem SPT conável. MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DE SONDAGENS SPT Aplicações em obras de edicações: 1- Viabilidade da utilização de subsolos em edifícios. 2- Escolha e dimensionamento do modelo de contenções. 3- Escolha do processo de escavação de subsolos. 4- Escolha e dimensionamento do modelo de fundações. Obras de fundações e contenções MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT Aplicações em obras de infraestrutura 1 – Denições de traçados e greides de rodovias; 2 - Denições sobre tratamentos para implantação de aterros e pavimentos rodoviários; 3 – Denições e dimensionamento de fundações de pontes e obras de arte. Tratamento de solo orgânico (turfa) para recebimento de aterro de rodovia Aplicações em obras de terra 1- Escolha de jazidas de materiais de empréstimos para aterros. 2- Dimensionamento de estruturas de fundações e controle de percolação de barragens. 3- Parâmetros para avaliação de estabilidades de taludes naturais ou compactados. Sistema de controle de percolação em barragens (cut-off) MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT Aplicações em obras de saneamento 1- Definição de traçados de linhas hidráulicas. 2- Definição de processos de execução e ancoragens de valas. 3- Parâmetros para implantação de sistemas de adutoras e de bombeamento. Caracterização de regiões de implantação de E.T.Es. Valas escavadas sem escoramentos e com escoramentos MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 2 - CONTRATAÇÃO DAS SONDAGENS SPT Em todas as etapas de uma obra civil deve-se sempre sobrepor os aspectos técnicos aos nanceiros imediatos. A inversão dessa lógica levará a custos imprevistos e imprevisíveis. Por isso uma decisão importante é que a contratação das sondagens seja sempre feita pela equipe técnica de engenheiros envolvidos na obra e não pelo setor de compras da empresa. Uma “economia” na contratação da sondagem, seja no custo unitário, seja na quantidade de sondagens contratadas poderá acarretar grandes prejuízos nanceiros, além de perda de tempo e desgaste durante o processo. Após a contratação da sondagem a equipe de engenharia deve sempre acompanhar com pelo menos visitas rápidas no local da sondagem para vericar as condições de trabalho e se os padrões necessários para execução de uma boa sondagem estão sendo atendidas. 3 - O QUE DEVE SER AVALIADO NA CONTRATAÇÃO DE UMA EMPRESA DE SONDAGENS E VERIFICADO DURANTE A EXECUÇÃO 3.1 – ESTRUTURA DE CAMPO: Para se garantir o mínimo de qualidade a equipe de campo deve ser composta por 3 pessoas sendo um sondador prossional e dois ajudantes. Com os procedimentos ditados na norma de sondagens é impossível que se execute sondagens com dois funcionários de campo. A equipe de sondagem deve focar no trabalho, concentrando toda sua atenção aos processos, por isso é fundamental que a empresa tenha uma equipe de apoio encarregada de dar suporte às necessidades de campo, como fornecimento de alimentação, fornecimento e manutenção de ferramentas, fornecimento de água. MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 3.2 – SEGURANÇA NO TRABALHO Outro aspecto importante é a garantia de aplicação pela empresa de sondagens de políticas de controle de qualidade e segurança do trabalho. É importante lembrar que a sondagem será executada dentro da propriedade do contratante, e com isso qualquer incidente poderá causar muitos transtornos para todos. A empresa de sondagem deverá garantir o fornecimento e aplicação de no mínimo : - Certicado de treinamento e capacitação da NR18 de todos os colaboradores, incluindo aqui o treinamento e certicação da NR35 – Trabalho em altura; - Certicado de treinamento e capacitação da NR7 – Primeiros socorros - Equipamentos de proteção individual: uniforme com identicação da empresa, capacete, botas de segurança, luvas, protetores auriculares, óculos de proteção; - Isolamento da área de trabalho. A execução de sondagens atrai sempre alguns curiosos que não possuem conhecimento dos riscos envolvidos e por isso a área deverá ser sempre delimitada e cercada com comunicação visual sobre riscos inerentes ao trabalho; - Coleta de resíduos – durante a execução das sondagens são gerados resíduos orgânicos e recicláveis. Esse material não pode ser descartado sem controle, devendo por isso se manter no local lixos de coleta de cada tipo de resíduo. MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT Região da sondagem isolada e com sinalização adequada Equipe de sondagem com EPIs adequados Equipe de sondagem insuciente e sem EPI MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 3.3 – EQUIPE TÉCNICA O relatório nal de sondagens é produzido pela equipe técnica da empresa de sondagens que recebe o boletim de campo com as amostras coletadas a cada metro de sondagem, faz a caracterização do solo e reproduz no relatório com todos os índices medidos em campo. A classicação das amostras deverá ser feita por um prossional com boa formação em geotecnia e experiência em classicação de solos e com domínio dos itens da norma para correta descrição dos tipos de solo, suas particularidades, compacidade ou rigidez. O comportamento do solo varia totalmente de acordo com sua classicação. Principalmente solos nos como argila e silte são de difícil diferenciação e possuem comportamento totalmente diferentes com relação a deformações e resistência ao cisalhamento. Então uma argila arenosa, se comporta de forma diferente de um silte arenoso ou de uma argila siltosa. Um erro na classicação dos solos pode trazer resultados errados nos cálculos e nos processos executivos planejados. Daí a importância de no momento da contratação da sondagem se avaliar quem assina o relatório de sondagens. Um prossional que assina uma ART se torna responsável técnico e civil pelos resultados obtidos a partir desse relatório. Argila Silte Areia Matéria Orgânica MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 3.4 – EQUIPAMENTOS E FERRAMENTAS UTILIZADOS NAS SONDAGENS De acordo com o manual de sondagens elaborado pala ABGE, a empresa de sondagens deverá fornecer equipamentos e ferramentas para execução de sondagens com até 40m de profundidade, ou que atendam à programação e às especicações estabelecidas no contrato de serviços. Os equipamentos mínimos são: Tripé com roldana; guincho mecânico, trado concha e helicoidal, hastes e luvas de aço galvanizado, alimentador de água, cruzeta, trépano e T de lavagem, barriletes-amostradorese peças para cravação desses, martelo com 65kg e guia, cabeça de bater, tubos de revestimento, chaves U, saca tubos, bomba d'água, chave de grifo, trena, recipientes herméticos para amostras, etiquetas para identicação, medidor de nível d'água, mangueira de nível, recipiente para armazenamento de água de lavagem com no mínimo 1000 litros. Todos esses itens devem estar em perfeita condição de utilização, a ausência ou a má conservação pode trazer erros nos resultados. 4 – PROCEDIMENTO OPERACIONAL: ERROS COMUNS 4.1 – Avanço da sondagem com o próprio amostrador: O erro mais grave e mais comum no procedimento operacional é a execução de avanço da sondagem sem o processo de escavação com trado ou sem a circulação de água. Executa-se utilizando o avanço com o próprio amostrador. Com esse processo os valores de Nspt são totalmente falsos já que o contato das paredes do amostrador com o solo durante a cravação produz uma resistência lateral que o solo não possui, resultando em valores de Nspt sempre muito maiores que a realidade. Conjunto de sondagem sem equipamentos para avanço com lavagem Furo de sondagem revestido com Tê de lavagem. MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 4.2 – Bicos padronizados em más condições de conservação: Os bicos amassam durante a execução de sondagens em solos de alta resistência, principalmente quando atingem camadas com pedregulhos ou matacões. Nessas condições eles devem ser descartados, já que a norma NBR 6484 estipula o formato e as medidas exatas. Qualquer alteração na sua forma altera totalmente o resultado do Nspt medido. Bico padronizado em más condições de uso Bico padronizado em boas condições de uso. 4.3 - Hastes danicadas: As hastes devem ter seus comprimentos e alinhamentos conrmados. Elas sofrem desgastes com o uso e em algumas situações é necessário se refazer as roscas das emendas acarretando a diminuição do comprimento. Esse fato gera erro na profundidade real da leitura do Nspt. Outro problema é a utilização de hastes empenadas que geram erros tanto nas profundidades medidas quanto na energia aplicada no ensaio. 4.4 - Cabeça de bater deformada: A cabeça de bater tem a função de garantir a perfeita transmissão de energia para o amostrador, por isso a execução de sondagem com essa peça deformada ou ainda até mesmo sem essa peça acarreta erro no resultado do ensaio. MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 4.5 - Conjunto de revestimento danicado ou sem a sapata cortante: Os tubos de revestimento devem estar em perfeito alinhamento para não dicultar sua descida induzindo a paralização do avanço por circulação de água, impossibilitando o prosseguimento correto da sondagem. A sapata cortante adaptada na ponta dos tubos de revestimentos facilita a descida dos tubos e protege a integridade do conjunto, por isso deve sempre ser utilizada. Sapata cortante do revestimento 4.6 - Trépano de lavagem desgastado: O Trépano deve ter sua face cortante perfeitamente reta. Com o uso a face do trépano pode desgastar gerando um formato arredondado. Essa situação altera o posicionamento do bico do amostrador na superfície e altera o resultado obtido do Nspt. Trepano com ponta arredondada em má condição de uso.Trépano com face reta MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 4.7 - Peso padrão com haste guia danicado O peso deve seguir exatamente o pradonizado pela norma NBR 6484 e o conjunto ter exatamente 65kg. A haste guia, xada no peso deve estar com alinhamento perfeito e a marca de 75cm visível. O valor Nspt medido é conseguido garantindo a energia produzida pelo peso e altura denidos em norma, qualquer alteração nesses parâmetros gera erros nos valores nais. 4.8 - Cabos e cordas danicados ou desgastados: A queda do peso deve ser sem interferência de atrito no sistema de corda e roldana para garantir a queda livre perfeita e garantir a energia aplicada nas hastes. Os cabos de aço e as cordas devem estar em perfeito estado, sem ferpas ou desgastes que podem gerar acidentes, ferimentos e erros na medição do Nspt. O cabo de aço deve ser utilizado apenas para sacar o conjunto, e o peso deve cair livremente sem qualquer atrito causado pelo cabo de aço. 5 - SINTOMAS DE FALTA DE CAPACIDADE DE EXECUÇÃO DE SONDAGENS COM QUALIDADE 5.1 - PREÇOS PRATICADOS MUITO BAIXOS: Na tomada de preços para contratação, caso alguma empresa esteja praticando valores muito abaixo da média pode ser indicativo de má qualidade da sondagem. O departamento de orçamento da empresa que contrata uma sondagem pode avaliar de forma simples se o valor cobrado pela empresa de sondagem permite que seja feito um trabalho com os padrões mínimos de qualidade. Os valores praticados para serviços de sondagens são calculados levando-se em consideração os seguintes custos envolvidos: A – atendimento aos itens mencionados no capítulo anterior para manter a equipe técnica e os equipamentos e estrutura necessários; Esse item é variável para cada empresa de sondagem. B - produtividade da equipe de campo:Esse item se refere aos custos da equipe de campo composta por três colaboradores diretos mais um colaborador de suporte que tem uma produtividade padrão : - Furos até 12,0m – 1 furo por dia - Furos entre 12,0 e 20,0m – 1 furo / dois dias - A partir de 20,0m – avanço entre 6,0m e 10m por dia No recebimento dos relatórios de sondagem verique as datas, caso se tenha uma produtividade muito superior a essa descone do trabalho. C – Custo da responsabilidade técnica; D – Impostos e encargos, taxa de ART E – Lucro previsto MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 5.2 - APRESENTAÇÃO DE PREÇOS FECHADOS POR FURO OU POR CAMPANHA. A norma de sondagens apresenta uma sequência de condições para determinar a profundidade ideal para paralização das sondagens. Além disso cada tipo de obra tem uma necessidade diferente que depende das características da obra e do perl de solo encontrado. Portanto para locais diferentes para um mesmo tipo de obra pode-se necessitar de furos mais rasos ou mais profundos. Por isso não se deve nunca contratar uma sondagem por preço fechado e a empresa que oferece essa modalidade de preços não vai conseguir cumprir as necessidades mínimas da obra. 5.3 - HISTORICO DE FALHAS Da mesma forma que se contrata qualquer serviço de engenharia, é importante pesquisar o histórico da empresa pretendida. No caso da contratação das sondagens é bom solicitar na proposta referencias de serviços anteriores e fazer uma consulta rápida sobre os resultados do trabalho com outras construtoras. Caso seja vericado um histórico insatisfatório esse fornecedor deve ser descartado. 6 - ERROS MAIS COMUNS EM SONDAGENS 6.1 - ERRO NA LOCAÇÃO E NO REGISTRO DAS COTAS DOS FUROS Como o relatório de sondagem representa a realidade de um ponto especíco, um furo feito fora da locação da obra, por mais próximo que posso ser, não representa a realidade. Essa falha invalida todo o projeto. A sondagem é geralmente executada no terreno natural e para execução da obra será feito um movimento de terra de corte ou aterro. A representação errada da cota do furo de sondagem inviabiliza sua utilização. Locação feita por foto de GPS sem cotas, amarração e RN. Locação feita adequadamente MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT 6.2 - ERRO NA LEITURA DO NÍVEL D´ÁGUA: Pode comprometer a execução de subsolos de edifícios, condenar a escolha de determinado tipo de fundação de edicações, comprometer o procedimento de escavação de valetas de tubulações de saneamento, erro na escolha do modelo de solução de contenções, tratamento para execução de aterros ou cortes de rodovias. 6.3 - ERRO NAS LEITURAS DOS Nspt: Esse erro causa a perda total do projeto. Em projetos de fundações o dimensionamento das fundações estará errado. O projeto inicial deverá ser refeito, ou a fundação executada deverá ser reforçada. Em obras saneamento a execução de valetas ou de tanques estarãocondenados. O projeto inicial deverá ser refeito, os traçados das linhas de tubulações deverão ser relocadas ou em caso de vericação do erro da sondagem no decorrer da obra, os custos para execução em solos diferentes podem até paralisar a obra. Em obras de infraestrutura poderá acarretar por exemplo: rompimento de taludes, ruptura de aterros, problemas em fundações de pontes ou em aterros de encabeçamento de pontes. Em obras de saneamento e de infraestrutura por se tratar de contratos com o poder público pode-se chegar a cancelamento de contratos, já que esses erros acarretarão revisões de orçamentos com vultuosos aditivos. Sondagens executadas com avanço sem lavagem, feito com o próprio amostrador. Cidades distintas e o mesmo comportamento de solo. LOCAL 1 LOCAL 2 LOCAL 3 MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT Sondagens executadas no mesmo local, a primeira sem avanço com lavagem, . 7 - ALGUNS PROBLEMAS CAUSADOS POR SONDAGENS MAL EXECUTADAS Como diz o ditado “pau que nasce torto não se endireita”, e sendo a sondagem o nascedouro de um projeto de engenharia, qualquer erro na sua execução pode trazer danos nanceiros severos, prejuízo de tempo, desgaste moral, comprometimento da imagem do produto no mercado e inviabilização do empreendimento. Situações geradas por erros de sondagens podem em alguns casos serem irreversíveis, demandarem altos custos para reparos, ou ainda serem a causa da ruína da obra. Por exemplo: reforços em fundações executados ainda no início da obra geram valores superiores ao valor de toda a fundação executada, Aterro de estrada rompido e silo desaprumado por recalque de fundação. a segunda com avanço com lavagem 8 - RECOMENDAÇÕES 8.1 – Contratação de sondagens acompanhada por equipe técnica de engenharia capaz de avaliar as propostas e vericar os itens que qualicam a empresa, fazer o acompanhamento dos serviços em campo, e fazer avaliação crítica dos relatórios recebidos. 8.2 – Avaliação por parte da equipe de orçamento do contratante se os valores propostos pela empresa de sondagens e a forma de medição dos serviços, sempre por preço unitário e nunca por preço global, atendem ao necessário para execução de um bom serviço. 8.3 – Avaliação do histórico da empresa de sondagem 8.4 – Contratação de uma segunda bateria de sondagens antes do início das obras, principalmente em obras que demandarem trabalhos de terraplanagem, corte ou aterro, para vericação da realidade atual do solo. Por exemplo em casos de edifícios com subsolos, executar nova bateria de sondagens depois da escavação dos subsolos. 8.5 – Vericação dos relatórios de sondagens e comparação com sondagens feitas próximas ao local. Os tempos atuais apresentam grandes desaos à engenharia, em particular a engenharia brasileira que é reconhecidamente de alto nível com exportação de técnicas e padrões executivos. Em especial a engenharia geotécnica brasileira é responsável por obras de grande importância mundial. Por isso a devemos trabalhar incessantemente pela conscientização da necessidade de vericação dos padrões de nossos trabalhos, iniciando com o mais básico e certamente o mais importante de todos, onde tudo começa, a sondagem SPT. MANUAL PARA CONTRATAÇÃO DE SONDAGEM SPT Gustavo Vieira Botelho, engenheiro civil formado pela Universidade Federal de Uberlândia em 1991 onde iniciou sua carreira em geotecnia com trabalho de conclusão de curso no laboratório de mecânica dos solos sob orientação do Professor Paulo Roberto de Paiva. Mestrado em geotecnia pela Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo em 1994 orientado pelo Professor Nelio Gaioto. É diretor da GH Fundações onde atua em todo território nacional como projetista e consultor em geotecnia, atualmente tem 1800 Arts no CREA praticamente todas em trabalhos geotécnicos. Trabalhou executando sondagens SPT entre 1994 e 2020. Professor de pós graduação da disciplina boas práticas para execução de fundações na instituição IPOG – Instituto de Pós Graduação e Graduação desde 2014. Professor do curso de graduação do curso de engenharia civil na instituição IPOG – Instituto de Pós Graduação e Graduação desde 2018. Apresentação do Autor: Ao engenheiro Antonio Luciano da Fonseca, diretor da empresa Sete Engenharia pela participação na mentoria desse trabalho e por sua rica contribuição disponibilizando valiosas informações técnicas fruto do reconhecido trabalho prestado de sondagens nos 50 anos de atuação da sua empresa. Agradecimentos Ao Engenheiro Luiz Soares de Queiroz, Presidente da Mutua, pela iniciava da realização desse trabalho, pelo entusiasmo em produzir essa pequena contribuição técnica à sociedade, pela parcipação na montagem, e pelas ricas contribuições no conteúdo deste manual. Essa é uma obra de literatura técnica, criada para facilitar o entendimento técnico da execução dos trabalhos mencionados. O custo total dessa obra foi patrocinado pela Mútua-GO, que além de oferecer benefícios aos seus associados, apóia programas de incentivo técnico- cultural, promovendo patrocínios e fomentando congressos, conferências, cursos, treinamentos, livros técnicos, revistas, jornais, programas de rádio e TV, podcast e muitos outros. É uma propulsora de engajamento social e cultural aos prossionais das áreas das engenharias, agronomia e geociências. Para saber mais, acesse www.mutua.com.br