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CONSTRUÇÃO CIVIL Capítulo 5 – Sondagem Ciências Exatas e Tecnológicas 5.1 RECONHECIMENTO DO SUBSOLO Conheça os três tipos principais de solo: areia, silte e argila Por Arq. Iberê M. Campos O terreno faz parte integrante de qualquer construção, afinal é ele que dá sustentação ao peso e também determina características fundamentais do projeto em função de seu perfil e de características físicas como elevação, drenagem e localização. No que tange à mecânica dos solos, é é importante conhecer os três tipos básicos de solos: arenoso, siltoso e argiloso. Para efeito prático de uma construção, é preciso conhecer o comportamento que se espera de um solo quando este receber os esforços. Para tanto, a Mecânica dos Solos divide os materiais que cobrem a terra em alguns grandes grupos: • Rochas (terreno rochoso); • Solos arenosos, • Solos siltosos, e • Solos argilosos. Esta divisão não é muito rígida, ou seja, nem sempre (quase nunca...) se encontra solos que se enquadram em apenas um dos tipos. Por exemplo, quando dizemos que um solo é arenoso estamos na verdade dizendo que a sua maior parte é areia e não que tudo é areia. Da mesma forma, um solo argiloso é aquele cuja maior proporção é composto por argila. O principal critério para fazer a classificação acima é o tamanho dos grãos que compõem o solo. O quadro a seguir mostra os diâmetros dos grãos (em mm) para cada tipo básico de solo: Tipo de solo: Argila Silte Areia fina Areia média Areia Grossa Pedregulho Diâm. Grãos (mm): Até 0,005 0,005 a 0,05 0,05 a 0,15 0,15 a 0,84 0,84 a 4,8 4,8 a 16 Com se pode deduzir da tabela acima, uma argila é formada por grãos extremamente pequenos, invisíveis a olho nu. As areias, por sua vez, têm grãos facilmente visíveis, separáveis e individualizáveis, o mesmo acontecendo com o pedregulho. Estas características mudam o comportamento do solo, conforme veremos adiante. Solos arenosos São aqueles em que a areia predomina. Esta compõe-se de grãos grossos, médios e finos, mas todos visíveis a olho nú. Como característica principal a areia não tem coesão, ou seja, os seus grãos são facilmente separáveis uns dos outros. Por exemplo, pense na areia seca das praias, em como é fácil separar seus grãos. Quando a areia está úmida ganha algo como uma coesão temporária, tanto que até permite construir os famosos “Castelos” que, no entanto, desmoronam ao menor esforço quando secam. A areia areia úmida na praia serve até como pista de corrida graças a essa coesão temporária. Mas os solos arenosos possuem grande permeabilidade, ou seja, a água circula com grande facilidade no meio deles e secam rapidamente caso a água não seja reposta, como acontece nas praias. Imagine a seguinte situação -- fazermos uma construção sobre um terreno arenoso e com lençol freático próximo da superfície. Se abrirmos uma vala ao lado da obra, a água do terreno vai preencher a vala e drenar o terreno. Este perderá água e vai se adensar, podendo provocar trincas na construção devido ao recalque provocado. A ilustração a seguir mostra o que pode acontecer: Note-se que esta é uma situação clássica, e acontece diariamente na cidade de Santos, SP, onde são muito conhecidos os prédios inclinados na beira da praia. Estes foram feitos com fundação superficial que afundou quando mais e mais construções surgiram ao lado pois estas, além de aumentarem as cargas no solo, ajudaram a abaixar o nível do lençol freático que, por sua vez, já vinha diminuindo devido à crescente pavimentação das ruas. Estradas construídas em terreno arenoso não atolam na época de chuva e não formam poeira na época seca. Isto porque seus grãos são suficientemente pesados para não serem levantados quando da passagem dos veículos, e também não se aglutinam como acontece nos terrenos argiloso. Estes, em comparação, quando usados em estradas sem pavimentação, torna as pistas barrentas nas chuvas e na seca formam um pisa duro. Já estradas com pisos siltosos geram muito pó quando os veículos passam, tudo isto em função do tamanho dos grãos e de como eles se comportam na presença da água. Solos Argilosos O terreno argiloso caracteriza-se pelos grãos microscópicos, de cores vivas e de grande impermeabilidade. Como conseqüência do tamanho dos grãos, as argilas: • São fáceis de serem moldadas com água; • Têm dificuldade de desagregação. • Formam barro plástico e viscoso quando úmido. • Permitem taludes com ângulos praticamente na vertical. É possível achar terrenos argilosos cortados assim onde as marcas das máquinas que fizeram o talude duraram dezenas de anos. Em termos de comportamento, a argila é o oposto da areia. Devido à sua plasticidade e capacidade de aglutinação, o solo argiloso é usado há milhares de anos como argamassa de assentamento, argamassa de revestimento e na preparação de tijolos. As lendárias Torres de Babel, assim como todas as edificações importantes da Babilônia, foram feitos de tijolos de barro cosidos ao sol. A maior parte do solo Brasileiro é de solo argiloso e este tem sido utilizado de maneiras diferentes ao longo da nossa história, desde a taipa de pilão do período colonial até os modernos tijolos e telhas cerâmicas, sem falar dos azulejos e pisos cerâmicos. Os grãos de argila são lamelas microscópicas, ao contrário dos grãos de areia que são esferoidais. As características da argila estão mais ligadas à esta forma lamelar dos grãos do que ao tamanho diminuto. Os solos argilosos distinguem-se pela alta impermeabilidade. Aliás, são tão impermeáveis que tornaram- se o material preferido para a construção de barragens de terra, claro que devidamente compactadas. Quando não há argila nas imediações vai se buscar onde ela estiver disponível, em regiões que passam a ser denominadas “área de empréstimo”. Solos siltosos O Silte está entre a areia e a argila e é o “primo pobre” destes dois materiais nobres. É um pó como a argila, mas não tem coesão apreciável. Também não tem plasticidade digna de nota quando molhado. Estradas feitas com solo siltoso formam barro na época de chuva e muito pó quando na seca. Cortes feitos em terreno siltoso não têm estabilidade prolongada, sendo vítima fácil da erosão e da desagregação natural precisando de mais manutenção e cuidados para se manter. Outras denominações A divisão feita pela Mecânica dos Solos é meramente científica, na natureza os solos são encontrados em diversas proporções e recebem nomes populares dependendo de seu tipo, fa finalidade e da região do Brasil. Veja alguns outros termos: • Piçarra -- Rocha muito decomposta e que pode ser escavada com pá ou picareta. • Tabatinga ou turfa -- Argila com muita matéria orgânica, geralmente encontrada em pântanos ou locais com água permanente (rios, lagos), no presente ou no passado remoto. • Saibro – Terreno formado basicamente por argila misturada com areia. • Moledo -- Rocha em estado de decomposição mas ainda dura, tanto assim que só pode ser removida com martelete a ar comprimido. Apresentamos a seguir quadro com os usos mais aconselháveis para os três tipos de solo: USO SOLO ARENOSO SOLO SILTOSO SOLO ARGILOSO FUNDAÇÃO DIRETA É adequado, mas necessita atenção aos recalques devido ao abaixamento do lençol freático. Durante a execução, é difícil manter a estabilidade das paredes laterais Similar ao solo arenoso, porém é menos sensível ao lençol freático e também é mais fácil de escavar. É usual e recomendável, mas também ocorrem problemas de recalques em função do lençol freático. Dirante a escavação, é fácil de manter a estabilidade das paredes laterais. FUNDAÇÃO EM ESTACA Difícil de cravar frente ao atrito lateral. Em terrenos molhados, é preciso fazercravação a ar comprimido. É usual, por ser possível tirar partido tanto do atrito lateral quanto da resistência de ponta para aborver a carga. Usual, mas a estaca geralmente precisa atingir profundidades maiores para aumentar capacidade de carga. CORTES E TALUDES SEM PROTEÇÃO Não recomendável, pois o talude fica instável. Possível, mas é preciso levar em conta a coesão e o ângulo de atrito para dimensionar o talude. A altura de corte é menor do que para as argilas. Possível devido à grande coesão e estabilidade. ESFORÇOS EM ESCORAMENTO Esforços são maiores, levando à necessidade de escoramento contínuo. Comportamento idêntico ao solo arenoso. Esforços são menores, o escoramento pode ser bem espaçado e não-contínuo. RECALQUES FRENTE ÀS CARGAS Recalques em solo arenoso são imediatos à aplicação das cargas, mas podem ocorrer posteriormente devido à mudança do lençol freático. Intermediário entre areia e argila. Recalques extremamente lentos, pode levar décadas para ocorrer a estabilização. ADENSAMENTO E COMPACTAÇÃO Adensamento ocorre apenas se houver perda de água. A compactação se faz com vibração. Há adensamento se houver perda de água. Compactação é feita com percussão ou com rolos (pé- de-carneiro) Há adensamento se houver perda de água. Compactação é feita com percussão e com rolos. DRENABILIDADE Ocorre facilmente, mas precisa cuidado com a instabilidade das paredes e do fundo das valas. Aceita água passante, mas Alta permeabilidade necessita verificação cuidadosa da coesão e ângulo de atrito. dificulta a drenagem. MATERIAL DE BARRAMENTO Não recomendável, por ser permeável e sem coesão. Os taludes são instáveis e haveria fluxo intenso de água pela barragem. Utilizável desde que com maior coeficiente de segurança. Tem pouca coesão e os taludes ficam mais abatidos (ângulo menor) Recomendável pela impermeabilidade, coesão e ângulo de atrito favoráveis à estabilidade. O reconhecimento do tipo de solo pode ser complicado. Em geral, os solos estão misturados, é difícil achar um solo que seja 100% argila ou 100% areia. Por isto, usa-se denominações como “argila silto- arenosa”, “silte argiloso”, “areia argilosa” e similares. A determinação do tipo de solo é fundamental para a construção civil, em especial para o cálculo da movimentação de terra e para a escolha das fundações. Justamente pela dificuldade em determinar o tipo de solo e em determinar suas características para a escolha de fundações é que se faz o denominado “ensaio à percussão”, mais conhecido como “ensaio SPT”, que mostramos no artigo a seguir. Com os parâmetros SPT em mãos torna-se possível escolher a fundação com precisão ou, caso o projetista ainda sinta falta de alguma informação, poderá solicitar um teste mais específico. CONDIÇÕES PARA O ESTUDO DO SUBSOLO Para o estudo do subsolo é necessário fazer uma prospecção do subsolo, através de máquinas e equipamentos próprios de uma empresa de sondagem especializada. A sondagem é feita pelo Método SPT ou Standart Penetratio Test. Um projeto de sondagem é constituído das partes seguintes: Memorial descritivo: É um relato do como serão executados os serviços, conforme exemplo abaixo: Projeto de sondagem para o terreno sito à Rua ____________________no______, nesta cidade de ________, conforme solicitação do eng. civil Sr. ___________em __________. Prezados Senhores: Pela presente, temos a satisfação de apresentar a V(s). S(s). os resultados da sondagem de reconhecimento do subsolo, realizados na obra supra Foram executados 3 sondagens. O total perfurado atingiu _________metros lineares. Foi utilizado tubo de revestimento de 2½ de diâmetro. Foram medidas as resistências oferecidas pelo terreno, à cravação de um amostrador padrão Terzaghi & Peck, di diâmetros nominais interno e externo, respectivamente 13/8 e 2 “. Essa resistência é medida pelo número de golpes produzidos pela queda de um peso de 65 kg., da altura de 0,75 m, necessários à penetração no terreno de 30 cm. Do amostrador após uma penetração inicial de 15 cm (Standart Penetration Test). Convém notar que a(s) seção(oes) do subsolo indi cadas nos desenhos representa(m) apenas a seqüência provável das camadas entre os pontos sondados. Deixamos de apresentar os perfis individuais, porquanto todas as indicações sobre a natureza do subsolo estão contidas na seção do terreno. Sem mais, subscrevemo-nos, Atenciosamente, ___________________ sondagens Ltda. Locação das sondagens: É uma planta do terreno, indicando os pontos onde serão feitas as sondagens, a pedido do profissional responsável pela construção ou pela empresa. Em geral os pontos devem ser locados segundo um eixo diagonal do local da construção, sendo necessários no mínimo 2 sondagens e 1 a cada 200 m2 construídos. 11m 6m 3m 3 3333 4m Rua 12m 22m RN=00 Perfil provável do subsolo: Apresenta os seguintes elementos: 1. O número de identificação da sondagem, a data de início e término da sondagem, seu nível inicial e a distância entre eles e a escala da planta; 2. A data de início e término da sondagem, 3. as camadas sucessivas do subsolo, com a descrição do material (e sua consistência) de cada uma; 4. uma escala graduada em metros, 5. o nível de água e a data da prospecção (o NA é sazonal). 6. Uma escala com os valores do SPT; 7. Tabela com o comprimento da sondagem revestida por tubos, o comprimento executado a trado e a percussão. Tabela com as taxas admissíveis para os diversos terrenos: Areias e siltes Taxa kgf/cm2 Res. à penetr. compacidade Areia fina Areia grossa 6 golpes fofa <1,0 1,5 6 a 10 média 1,0 a 2,5 1,5 a 3,0 11 a 25 compacta 2,5 a 5,0 3,0 a 5,0 >25 Muito compacta > 5,0 > 5,0 ARGILAS Resistência à penetração Consistência Taxa kgf/cm2 <4 golpes Mole < 1,0 5 a 8 golpes Média 1,0 a 2,0 9 a 15 golpes rija 2,0 a 3,5 > 15 golpes Dura > 3,5 Investigação do subsolo: entenda o ensaio a percussão e seu famoso índice SPT Por Arq. Iberê M. Campos A sondagem a percussão é também chamada de de “Simples reconhecimento” ou, ainda, de “Sondagem SPT”. Este nome vem da abreviação dos termos ingleses “Standard Penetration Test”, ou seja, “Teste de Penetração Padrão”. Este processo é muito usado para conhecer o sub-solo fornecendo subsídios indispensáveis para escolher o tipo de fundação. Conheça um pouco mais sobre este teste tão importante para a Arquitetura e a Construção Civil. O projeto de fundações é uma etapa importante de qualquer construção, de todos os portes. Afinal, é sobre a fundação que repousa todo o peso da obra, e de nada adiante construir sobre uma base instável. O conhecimento do tipo de solo, conforme já mostramos em artigo anterior, é importante para se conhecer o comportamento esperado ao receber as cargas, mas para saber o melhor tipo defundação é preciso saber: • Quais são os tipos de solo que estão sob a obra, e a que profundidade; • Qual é altura do lençol freático; • Qual é a capacidade de carga do sub-solo, em diversas profundidades; • Como o solo se comporta ao receber carga. Para obter estes tipos de informação o teste mais econômico e elucidativo é o ensaio SPT. A partir dele o projetista de fundações poderá solicitar exames mais específicos, caso ache necessário. Equipamentos utilizados O equipamento para a sondagem a percussão é simples e pode ser relativamente barato. Existem soluções mais sofisticadas em termos de facilidade e precisão, mas o material básico consiste em: • Tripé equipado com sarilho, roldana e cabo; • Tubos metálicos de revestimento, com diâmetro interno de 63,5 mm (2,5”); • Hastes de aço para avanço da perfuração, com diâmetro interno de 25 mm; • Martelo de ferro para cravação das hastes de perfuração, do amostrador e do revestimento. Seu formato é cilíndrico e o peso é de 65 kg; • Conjunto motor-bomba para circulação de água no avanço da perfuração; • Trépano de lavagem constituído por peça de aço terminada em bisel e dotada de duas saídas laterais para a água a ser utilizada; • Trado concha com 100 mm de diâmetro e helicoidal com diâmetro de 56 a 62 mm; • Amostrador padrão de diâmetro externo de 50,8 mm e interno de 34,9 mm, com corpo bipartido (vide figura abaixo). Com equipamento tão simples, é de suma importância que o pessoal que vai manuseá-lo seja bem treinado, sério e atento. Daí de percebe a importância de escolher uma boa empresa de sondagem, pois um teste mal feito pode levar a conclusões errôneas e interferir negativamente na escolha e dimensionamento da fundação, ou seja, haverá um aumento no custo e possível perda na qualidade da edificação. Como é feito O ensaio consiste em fazer uma perfuração vertical com diâmetro normal 2,5" (63,5mm). A profundidade varia com o tipo de obra e o tipo de terreno, ficando em geral entre 10 a 20 m. Enquanto não se encontra água, o avanço da perfuração é feita, em geral, com um trado espiral (helicoidal). O avanço com trado é feito até atingir o nível de água ou então algum material resistente. Daí em diante, a perfuração continua com o uso de trépano e circulação de água, processo denominado de “lavagem”. O trépano é uma ferramenta da largura do furo e com terminação em bisel cortante, usado para desagregar o material do fundo do furo. O trépano vai sendo cravado no fundo do furo por repetidas quedas da coluna de perfuração (trépano e hastes). O martelo cai de uma altura de 30 cm, e a queda é seguida por um pequeno movimento de rotação, acionado manualmente da superfície, com uma cruzeta acoplada ao topo da coluna de perfuração. Injeta-se água sob pressão pelos canais existentes nas hastes, esta água circula pelo furo arrastando os detritos de perfuração até a superfície. Para evitar o desmoronamento das paredes nas zonas em que o solo apresenta-se pouco coeso é instalado um revestimento metálico de proteção (tubos de revestimento). Equipamento para ensaio de percussão e medição do SPT de subsolo. A sondagem prossegue assim até a profundidade especificada pelo projetista (que se baseia na norma), ou então até que a percussão atinja material duro como, por exemplo, rocha, matacões, seixos ou cascalhos de diâmetro grande. Durante a perfuração, a cada metro de avanço é feito um ensaio de cravação do amostrador no fundo do furo, para medir a resistência do solo e coletar amostras. Esse ensaio, denominado ensaio de penetração ou ensaio SPT, é feito com equipamento e procedimento padronizados no mundo todo, para permitir a correlação de seu resultado com a experiência consolidada de muitos estudos feitos no Brasil e no exterior. O amostrador (figura ao lado) é cravado através do impacto de uma massa metálica de 65 kg caindo em queda livre de 75 cm de altura. O resultado do teste SPT será a quantidade de golpes necessários para fazer penetrar os últimos 30 cm do amostrador no fundo do furo. Se o solo for muito mole, anota-se a penetração do amostrador, em centímetros, quando a massa é simplesmente apoiada sobre o ressalto. A medida correspondente à penetração obtida por simples apoio, ou zero golpes, pode ser expressiva em solos moles. Na penetração por batida da massa conta-se o número de golpes aplicados, para cada 15 cm de penetração do amostrador. As diretrizes para a execução de sondagens são regidas pela NBR 6484, "Execução de Sondagens de simples reconhecimento", a qual recomenda que, em cada teste, deve ser feita a penetração total dos 45 cm do amostrador ou até que a penetração seja inferior a 5 cm para cada 10 golpes sucessivos. A cada ensaio de SPT prossegue-se a perfuração (com o trado ou o trépano) até a profundidade do novo ensaio. No Brasil, as empresas de sondagem estão adquirindo equipamentos com sistema hidráulico e movidos por motor a combustão, para execução do ensaio SPT, cujo amostrador é cravado no terreno por meio de martelo mecânico. Critérios de paralisação da sondagem O processo de perfuração, por trado ou lavagem, associado aos ensaios penetrométricos, será realizado até onde se obtiver nesses ensaios uma das seguintes condições: 1 -- Quando em 3 m sucessivos se obtiver índices de penetração maiores do que 45/15; 2 -- Quando em 4 m sucessivos forem obtidos índices de penetração entre 45/15 e 45/30; 3 -- Quando, em 5 m sucessivos, forem obtidos índices de penetração entre 45/30 e 45/45 (número de golpes/espaço penetrado pelo amostrador). Caso a penetração seja nula dentro da precisão da medida na seqüência de 5 impactos do martelo o ensaio será interrompido, não havendo necessidade de obedecer o critério estabelecido acima. Entretanto, ocorrendo essa situação antes de 8,00 m, a sondagem será deslocada até o máximo de quatro vezes em posições diametralmente opostas, distantes 2,00 m da sondagem inicial. Coleta de amostras Na sondagem a percussão são coletadas amostras obtidas pelo amostrador e aquelas retiradas nos avanços dos furos entre um e outro ensaio de SPT, por trado ou lavagem. As amostras retiradas do amostrador devem ser acondicionadas em frascos herméticos para a manutenção da umidade natural e das suas estruturas geológicas. As amostras de trado devem ser acondicionadas em sacos plásticos ou ordenadas nas próprias caixas de amostragem. As amostras retiradas por sedimentação da água de lavagem ou de circulação também devem ser guardadas. Elas são constituídas principalmente pela fração arenosa do solo original, pois os finos geralmente são levados pela água de circulação da sondagem. Amostrador padrão para ensaio SPT. A padronização internacional permite comparações entre estudos feitos em diversas parte do mundo. Índice de resistência à penetração O índice SPT foi definido por Terzaghi-Peck, que nos diz que o índice de resistência à penetração (SPT) é a soma do número de golpes necessários à penetração no solo, dos 30 cm finais do amostrador. Despreza-se portanto o número de golpes correspondentes à cravação dos 15 cm iniciais do amostrador. Ainda que o ensaio de resistência à penetração não possa ser considerado como um método preciso de investigação, os valores de SPT obtidos dão uma indicação preliminar bastante útil da consistência (solos argilosos) ou estado de compacidade (solos arenosos) das camadas do solo investigadas. Veja a tabela abaixo: Índices de resistência à penetração e respectivas designações Solo Índice de Resistência á Penetração Designação Areias e siltes arenosos <= 4 Fofo 5 - 10 Pouco compacto 11 - 30 Medianamente compacto 31 - 50 Compacto > 50 Muito compacto Areias e siltes argilosos <= 2Muito mole 3 - 4 Mole 5 - 8 Média 9 - 15 Rija 16 - 30 Muito rija > 30 dura Número de furos A NBR 8036/83 (Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios) estabelece os números de perfurações a serem feitas, em função do tamanho do edifício, conforme segue: • No mínimo uma perfuração para cada 200m² de área da projeção em planta do edifício, até 1.200m² de área; • Entre 1.200 m² e 2.400m² fazer uma perfuração para cada 400 m² que excederem aos 1.200 m2 iniciais; • cima de 2.400m² o número de sondagens será fixado de acordo com o plano particular da construção. Em quaisquer circunstâncias o número mínimo de sondagens deve ser de 2 para a área da projeção em planta do edifício até 200m², e três para área entre 200m² e 400m². Interpretação dos resultados Na maioria dos casos, a interpretação dos dados SPT visa a escolha do tipo das fundações, a estimativa das taxas de tensões admissíveis do terreno e uma previsão dos recalques das fundações. Assim, a empresa encarregada de fazer o ensaio fornece um relatório dos trabalhos e uma desenho esquemático de cada furo. A partir daí, cabe ao projetista interpretar os resultados para escolher o tipo de fundação ou, se ainda achar os dados inconclusivos, pedir algum ensaio mais específico. A escolha do tipo de fundação é feita analisando os perfis das sondagens, cortes longitudinais do subsolo que passam pelos pontos sondados. A pressão admissível a ser transmitida por uma fundação direta ao solo depende da importância da obra e também da experiência acumulada na região, podendo ser estabelecida em função de índice correlacionado com a consistência ou compacidade das diversas camadas do subsolo. O quadro abaixo apresenta uma correlação do mesmo tipo para solos coesivos, igualmente estabelecida por Terzaghi-Peck. Esta correlação entre o índice de resistência à penetração e a resistência à compressão simples é ainda menos precisa que a anterior e tem também caráter indicativo. Relação entre tensão admissível e número de golpes (SPT) Tipo de solo Consistência SPT Tensão admissível (Kg/cm²) Argila Muito mole < 2 < 0,25 Mole 2 a 4 0,25 a 0,5 Média 4 a 8 0,5 a 1,0 Rija 8 a 15 1 a 2 Muito rija 16 a 30 2 a 4 Dura > 30 maior que 4 Areia Fofa <= 4 < 1 Pouco compacta 5 a 10 1 a 2 Medianamente compacta 11 a 30 2 a 4 Compacta 31 a 50 4 a 6 Muito compacta > 50 > 6 Além das tabelas acima, é possível estimar a carga admissível em um solo mediante a fórmula abaixo: Assim, por exemplo, um solo com índice SPT de 20 teria uma tensão admissível de 3,47 Kg/cm/² e outro com SPT 16 teria uma tensão admissível de 3 Kg/cm/². Mas devemos ressaltar que estes valores, tanto das tabelas quanto da fórmula acima, são muito genéricos e imprecisos. Só mesmo uma análise criteriosa da sondagem por um técnico especializado pode determinar com precisão o melhor valor para a resistência do solo. Isto porque além do tipo de solo e sua resistência SPT, o projetista deve levar em conta outros fatores inerentes às fundações -- forma, dimensões e profundidade -- e ao terreno que servirá de apoio, analisando a profundidade, nível d'água e possibilidade de recalques, além da existência de camadas mais fracas abaixo da cota de nível prevista para assentar as fundações. Apresentação dos resultados Os dados colhidos na sondagem são mostrados na forma de perfil individual do furo, ou seja, um desenho que traduz o perfil geológico do subsolo na posição sondada, baseado na descrição dos “testemunhos”, aquelas amostras colhidas durante a perfuração. A descrição dos testemunhos é feita a cada manobra e inclui: 1 -- Classificação litológica – Cor, tonalidade e dados sobre formação geológica, mineralogia, textura e tipo dos materiais. 2 -- Estado de alteração das rochas – Trata-se de um fator que faz variar extraordinariamente suas características. As descrições do grau de alteração das rochas, embora muito informativas, são até certo ponto subjetivas por se basearem normalmente na opinião do autor da classificação. 3 -- Grau de fraturamento – Uma das maneiras de avaliar o grau de fraturamento da rocha é através do número de fragmentos por metro, obtido dividindo-se o número de fragmentos recuperados em cada manobra pelo comprimento da manobra. Perfis geológicos típicos O solo varia de região para região, dentro do próprio lote podem ocorrer variações bruscas de composição e resistência do solo, daí a importância de seguir os procedimentos normatizados para ter uma representação o mais fiel do subsolo em estudo. Apesar desta variação, algumas regiões são bem conhecidas dos engenheiros que lidam com fundações. Vamos analisar alguns destes casos, para exemplificar como o ensaio SPT pode ser utilizado para indicar o tipo de fundação mais adequado. São Paulo - Avenida Paulista -- Localizado no topo de um espigão que corta a capital do Estado de São Paulo, ou seja, num topo de montanha que, provavelmente, já foi muito mais alta na remota antiguidade. Assim, o solo já foi compactado pela natureza, sendo relativamente firme e o lençol freático fica baixo. Assim, construções menores podem usar fundação direta (sapatas) e os prédios maiores devem utilizar tubulão ou estacas, que podem ser tanto do tipo Strauss (moldada in loco), pré-moldada de concreto ou aço ou outras, especiais, para edifícios maiores. Santos (SP) - Orla da praia -- Este é um caso clássico na mecânica dos solos. A cidade de Santos é mundialmente conhecida pelos seus edifícios fora de prumo à beira mar. Isto ocorreu porque, na época de sua construção, utilizou-se fundações rasas apoiadas a cerca de 8 m de profundidade, onde se encontra um solo relativamente rígido (SPT 8). Entretanto, cerca de 10 m abaixo, encontra-se uma areia argilosa mutio mole, cujo SPT é 1/60, ou seja, o martelo dá uma batida e já penetra 60 cm. Muitos edifícios foram construídos sobre sapatas, isto é, com fundação rasa. Em ambos os casos, ao longo dos anos a argila vai recalcando, o solo vai cedendo e os edifícios afundam. Há casos em que os prédios desceram mais de 1 metro em relação ao nível original. Os prédios mais novos utilizam estacas mais profundas, que vão buscar o solo mais duro a mais de 27 metros de profundidade. os edifícios ficaram tortos porque não afundaram por igual, pois um prédio faz pressão sobre a fundação do vizinho, e naquele local ambos afundam mais pois existe uma pressão maior sobre o sub-solo. Campinas (SP) -- Esta é uma grande cidade do interior do Estado de São Paulo e que tem diversos tipos de solo. Sua região central já foi bastante estudada, contendo solo ideal para fundação direta ou rasa, para obras pequenas e médias, e estaqueamento para prédios maiores. Para estes últimos, o lençol freático baixo (-15m) permite escavação manual sem equipamento especial, permitindo o uso de tubulões ao invés de estacas. A existência de solo residual indica que a região já foi coberta por água em eras remotas. São Paulo (SP) - Cidade Universitária -- Esta região fica na margem do Rio Pinheiros, do lado oposto onde aconteceu o desmoronamento na Linha 4 da obra do Metrô no início de 2007. Trata-se de um solo instável, típico de locais que já estiveram em baixo da água por muitos milhares de anos. O solo é constituído por uma camada de aterro que repousa em cima de argila orgânica, típica de áreas pantanosas. Assim, qualquer obra de fundação nesta região precisa ser estudada com muita atenção, em geral usa-se-se fundação profunda com estacas pré- moldadas ou tubulões a ar comprimido, devido ao fato do lençol freático estar praticamente à superfície. Em suma... As análise de perfil acima estão aqui apenas parailustrar como o ensaio SPT pode ser usado para determinar o tipo de fundação e que cuidados adicionais precisam ser tomados. Não recomendamos a ninguém que utilize os parâmetros de cálculo sugeridos neste artigo sem consultar um especialista em mecânica dos solos.
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