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Engenharia Civil MECÂNICA DOS SOLOS Profª Esp. Eng. Civil Geny da Silva Bezerra Como saber se tem água ? SONDAGEM Poços exploratórios: Ø ~ 1,0 m Altura do lençol e intensidade Presença de lençol freático Capacidade de suporte do solo Como saber a capacidade de resistência do solo? SONDAGEM O que é Sondagem? Reconhecimento geotécnico que estão compreendidas as sondagens de simples reconhecimento à percussão, os métodos geofísicos e qualquer outro tipo de prospecção do solo para fins de fundação. As sondagens de reconhecimento à percussão são indispensáveis, levando- se em conta as peculiaridades da obra em projeto. Tais sondagens devem fornecer no mínimo a descrição das camadas atravessadas, os valores dos índices de resistência à penetração (S.P.T.) e as posições dos níveis de água. Sondagem É sempre aconselhável a execução de sondagens, no sentido de reconhecer o subsolo e escolher a fundação adequada, fazendo com isso, o barateamento das fundações. As sondagens representam, em média, apenas 0,05 à 0,005% do custo total da obra. Sondagem · Determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, até a profundidade de interesse do projeto; · Determinação das condições de compacidade (areias) ou consistência (argilas) em que ocorrem os diversos tipos de solo; · Determinação da espessura das camadas constituintes do subsolo e avaliação da orientação dos planos (superfícies) que as separam; · Informação completa sobre a ocorrência de água no subsolo. Os requisitos técnicos a serem preenchidos pela sondagem do subsolo são os seguintes (Godoy, 1971): A sondagem é realizada contando o número de golpes necessários à cravação de parte de um amostrador no solo realizada pela queda livre de um martelo de massa e altura de queda padronizadas. A resistência à penetração dinâmica no solo medida é denominada S.P.T. - Standart Penetration Test. A execução de uma sondagem é um processo repetitivo, que consiste em abertura do furo, ensaio de penetração e amostragem a cada metro de solo sondado. Desta forma, em cada metro faz-se, inicialmente, a abertura do furo com um comprimento de 55cm, e o restante dos 45cm para a realização do ensaio de penetração. (Figura 3.1) SPT – Standart Penetration Test (Teste de Penetração Padrão) – NBR 6484/2001 As fases de ensaio e de amostragem são realizadas simultaneamente, utilizando um tripé, um martelo de 65kg, uma haste e o amostrador. (Figura 3.2) (Godoy, 1971) SPT – Standart Penetration Test SPT – Standart Penetration Test SPT – ESQUEMA GRÁFICO EQUIPAMENTO SPT – Fotos dos Esquipametos Número de golpes necessários para fazer cravar o amostrador padrão no solo três trechos sucessivos de 15 cm cada um; O valor de N é dado pelo número de golpes necessários à penetração dos 30 cm finais. Os primeiros 15 cm, normalmente não são levados em consideração. Resistência à penetração Cravação do amostrador padrão no solo através da queda livre de um peso de 65kg (martelo) com altura de queda de 75cm. O martelo deverá possuir uma haste guia e um coxim de madeira. O martelo será erguido manualmente através da corda e polia. Resistência à penetração As amostras de solo são retiradas do amostrador padrão bi-partido com 5cm de diâmetro externo. Os números de golpes são contados para cravação de 15cm do amostrador padrão, completando 03 medições sucessivas, totalizando 45cm de comprimento. Para o caso de fundações de edifícios residências ou comerciais a NBR 1211 fixa diretrizes gerais a serem observadas na exploração do subsolo. Resistência à penetração Dentre as varias especificações deve-se salientar: • Número de furos; • Disposição dos Furos; • Profundidade da Sondagem. A quantidade dos furos depende do tipo de estrutura, de suas características especiais e das condições do subsolo. Resistência à penetração O amostrador é cravado 45cm no solo, sendo anotado o número de golpes necessários à penetração de cada 15 cm. O Índice de Resistência à Penetração é determinado através do número de golpes do peso padrão, caindo de uma altura de 75cm, considerando-se o número necessário à penetração dos últimos 30 cm do amostrador. Conhecido como S.P.T. A Tabela 3.1 apresenta correlações empíricas, que permite uma estimativa da compacidade das areias e da consistência das argilas, a partir da resistência à penetração medida nas sondagens. (Godoy, 1971) Resistência à penetração SPT – Standart Penetration Test Os pontos de sondagem devem ser criteriosamente distribuídos na área em estudo, e devem ter profundidade que inclua todas as camadas do subsolo que possam influir, significativamente, no comportamento da fundação. No caso de fundações para edifícios, o número mínimo de pontos de sondagens a realizar é função da área a ser construída (Tabela 3.2). Determinação do número de sondagens a executar Podemos ainda, avaliar o mínimo de furos para qualquer circunstância em função da área do terreno para lotes urbanos: · 2 furos para terreno até 200m²; · 3 furos para terreno entre 200 a 400m²; · No mínimo, três furos para determinação da disposição e espessura das camadas. Os furos de sondagens deverão ser distribuídos em planta, de maneira a cobrir toda a área em estudo. A Figura 3.3 apresenta alguns exemplos de locação de sondagens em terrenos urbanos. A distância entre os furos de sondagem deve ser de 15 a 25m, evitando que fiquem numa mesma reta e de preferência, próximos aos limites da área em estudo. Determinação do número de sondagens a executar Determinação do número de sondagens a executar Os dados obtidos em uma investigação do subsolo, são normalmente apresentados na forma de um perfil para cada furo de sondagem. A posição das sondagens é amarrada topograficamente e apresentada numa planta de locação bem como o nível da boca do furo que é amarrado a uma referência de nível RN bem definido (Figura 3.4). No perfil do subsolo as resistências à penetração são indicadas por números à esquerda da vertical da sondagem, nas respectivas cotas. A posição do nível d'água - NA - também é indicada, bem como a data inicial e final de sua medição (Figura 3.5). (Godoy, 1971) Perfil de Sondagem Planta de Locação da Sondagem Em relação a profundidade dos furos segue que: • A exploração deve ser levada à profundidade tais que incluam todas as camadas impróprias ou que sejam questionáveis como apoio de fundação. • Camadas que não venham prejudicar a estabilidade e o comportamento estrutural ou funcional do edifício. • As empresas em geral trabalham de 03 a 05 confirmações para paralização do ensaio, ou seja, camadas sucessivas com NSPT acima de pelo menos 30 golpes (30cm finais). Observações: Mais utilizado em: Brasil e América Latina; Estados Unidos; Inglaterra; Japão; Austrália; Índia; Espanha; Portugal; África do Sul, Israel, Turquia e em muitos outros países. Vantagens: Facilidade de execução; Normatizado no Brasil pela NBR 6484; Baixo custo; Obtenção da amostra de solo a cada metro de perfuração; Determinação da Profundidade do N.A; Inúmeras empresas executam o ensaio. Vantagens: Variações na Energia de Cravação: Variações na altura de queda do martelo; Perdas de energia no contato martelo e cabeça de bater - tipo e conservação das peças; Comprimento crítico das hastes Condições do Operador: Atenção as diversas etapas de execução; Cansaço Físico (execução manual). Desvantagens: Local da Realização da Sondagem; Data da Realização da Sondagem; Cota em Relação ao R.N adotado; Número do Furo de Sondagem; Coluna com Profundidade do Ensaio; Coluna com Profundidadeda Camada; N° de Golpes; Gráfico de Evolução do Ensaio; Nível d’água; Classificação do Solo; Indicativo da Compacidade ou Consistência do Solo. Principais Informações s: Exemplos de Laudos de Sondagens Exemplos de Laudos de Sondagens Exemplos de Laudos de Sondagens Obrigado!Obrigado!
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