Oque é: Sondagens

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(12/07/2003) Sondagens e ensaios por: Eng. Thomas Nilsson
Sondagens e ensaios 
As investigações geotécnicas são tão importantes para a obra como, por exemplo , o levantamento topográfico. Sem conhecer o solo, grandes erros podem ser cometidos, levando uma obra a falência. Para melhor conhecer o solo, existem uma ampla espectra de sondagens e ensaios, que devem ser escolhidos e utilizados conforme a situação da obra e do terreno. 
TRADO 
O trado serve para retirar amostras deformadas e reconhecer a estratigrafia em pequenos profundidades, em geral até 2 m, mas é possível emendar as hastes do trado e pegar amostras de 5-6 m profundidade, mas em profundidades grandes, o serviço é demorado. 
É comum que o trado para amostras de solo tem diâmetro pequeno, entre 2 a 4 polegadas (5 a 10 cm). 
SPT 
O SPT é por enquanto a sondagem mais usada no Brasil. É uma sondagem de reconhecimento do solo, criado para coletar amostras. O amostrador de SPT desce através cravação deixando um martelo de 65 kg cair 75 cm. O número N, a quantidade de golpes, passou a ser utilizado para obter uma aproximação da resistência do solo. Com SPT, faz-se também ensaios de infiltração para medir a permeabilidade. É possível, sob condições ideais, conseguir penetrar mais que 40 m com SPT, ignorando os efeitos de desvio, (não há controle nenhuma do SPT sobre o desvio). A limitação por golpes ( a nega) é determinada quando se obter penetração menor que 5 cm em 10 golpes consecutivos. A SPT pode ser equipada com torquímetro, mede-se a resistência de atrito contra a parte do amostrador (diam. 50,8 mm) cravada no solo. 
Vantagem do SPT: Retira amostras até profundidades consideráveis. Possível encontrar equipamentos e peças em todo o país. Barato onde existe concorrência.. 
Desvantagem: Utilizado além dos limites, por exemplo, em solos moles. A energia aplicada é alta e não existe a sensibilidade para solos saturados e moles. Abusado, utilizando fórmulas empíricas sem consideração da complexidade do solo. Utiliza motor e água, seja é dependente de fornecimento externo de energia e de água. Complicado e demorado a mobilizar e instalar. 
CPT 
CPT é um ensaio que é cravada por pressão estática. Exige uma contrapeso de várias toneladas, que em vez pode ser resolvido por ancoragem do equipamento. Os equipamentos comercializados são em geral equipados com piezocone e assim denominados CPT(u), que viabiliza ensaio da poropressão e dissipação. Os equipamentos são importados e necessitam um grande investimento, na máquina, como no operador. 
Vantagens: O CPT (ou CPT(u) fornece muitos parâmetros úteis em geotecnia, é um dos equipamentos mais sofisticados que o mercado oferece à geotecnia. O CPT moderno chega ao, no mínimo, os mesmos profundidades como SPT. Detecta com excelente sensibilidade e acuração camadas delgadas de solo, que podem funcionar como plano deslizante. 
Desvantagens: Em função do alto custo e dificuldade a entrar em locais de acesso complicado, o CPT é pouco usado. 
DPL 
O DPLem forma de aparelho manual, com torquímetro, permite medir resistência à ponta e atrito lateral da ponteira, até 12 m de profundidade. A ponteira tem maior diâmetro do que as hastes, 36 mm contra 22 mm, o que permite que, na maioria dos casos, o solo está em pouco contato com as hastes, sem exercer pressão significativo. O DPL trabalha através cravação de um martelo de 10 kg caindo 50 cm, emitindo a energia de 50 J, quase 10 vezes menor em comparação do SPT (488 J). Existem, com a mesma forma da ponteira, mas em maior escala e com maior energia, os ensaios DPM, DPH, e DPSH, mas DPL é o mais interessante para uso em fórmulas de resistência, a saber que a pouca energia aplicada admite que o comportamento do ensaio aproxima-se CPT, antes outros ensaios de percussão, por exemplo SPT. Assim, preferimos contemplar o DPL como "quasi-estático" o que viabiliza correlações com CPT, que para ainda reforçar as similaridades, tem a mesma área de seção da ponteira. 
Vantagens: O DPL NILSSON (protegido por leis de patente) é o equipamento mais fácil a mobilizar e instalar. Muito efetivo e rápido em operação. Detecta com boa sensibilidade e acuração camadas delgadas de solo, que podem funcionar como plano deslizante. Excelente para dimensionamento de fundação. Outros, parecidos equipamentos de DPL tem experiência vasta em Europa, entre outros países Alemanha (70 anos experiência) , França, Itália e Espanha. 
Desvantagens: Limitada por profundidade (12 m) e resistência 10 MPa (cone 10 cm² CPT ou DPL). Não divulgada em todo território nacional. 
Ensaio de palheta 
O ensaio de palheta é um invenção sueca há 50 anos de uso, é o melhor equipamento para obter a resistência ao cisalhamento no campo, ou sendo usado em argilas puras, a coesão não drenada. Desta forma, um excelente ferramenta para ensaiar taludes. Existe hoje em forma automatizada, com motor elétrico e coleta computadorizada dos dados no campo. 
Vantagens: Fácil a mobilizar. Pode ser cravada por equipamento CPT ou DPL NILSSON , desta última opção com fácil acesso às taludes. 
Desvantagens: Exigências precisas na execução, existem muitas falhas com equipamentos manuais. Com o equipamento automático, maior segurança nos resultados, mas o custo é alto. 
Dilatômetro 
Equipamento em forma de uma pequena cortadeira será cravado no solo, por exemplo por equipamento de CPT. No nível desejável, uma membrana expande por pressão de gás. A pressão é medida por manômetro e o DMT (dilatômetro) mede a deflexão,, desta forma, fornece parâmetros de deformação. A exclusividade com o DMT é fornecer o coeficiente K0 que serve para calcular o empuxo horizontal. 
Sondagem rotativa 
É o equipamento que avança em solos alterados e rocha. Necessário em praticamente todas as obras de porte grande. Chamado sondagem mista quando executado junto com SPT. 
Outros equipamentos de sondagem 
Seguem alguns equipamentos que são práticos e rápido fornecem resultados sobre certas caraterísticas físicos dos solo. Como fornecem a informação da camada superficial, não têm muito utilidade para a geotecnia, nem para controle ou dimensionamento de fundação rasa. São mais úties em agricultura e pavimentação 
Entre outros temos: 
O penetrógrafo é um equipamento que mede a resistência da camada superficial do solo até 80 cm de profundidade. Está equipado com plotter, ou digitalizado, o que continuamente cadastra as resistências nas camadas penetradas. É usado na agricultura para medir a resistência do solo a ser penetrado por raízes. 
O penetrômetro é usado por mesmos motivos como o penetrôgrafo e trabalha na mesma faixa. Equipado com um manômetro, facilita a leitura. 
O Cone Sul Africano é usado para medir o valor de CBR, ou, Grau de compactação, direto em campo. Só pode ser corretamente interpretado quando correlacionado com ensaios de laboratório de CBR. O Cone Sul Africano opera através cravação de um martelo de 4,5 kg ou de 8 kg e atinge 70 cm de profundidade. 
Conclusão 
Para coletar amostras deformadas em profundidades rasas, usam-se o trado. Para sondagens e coleta de amostrar deformadas em maior profundidade, SPT é adequado. Quando precisa conhecer a resistência do solo, quando tem que fazer muitos furos e quando o acesso é complicado, o DPL NILSSON é preferível. Para obter muitos parâmetros e a resistência mais exata, o CPT(u) é excelente, e ainda mais, fornece a poropressão. Para saber a coesão em argilas, utiliza-se a palheta. Para saber o empuxo horizontal, o dilatômetro fornece bons resultados. Para solo alterado (cascalho, piçarras) e para rocha, usar sondagem rotativa. HOME