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2 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S 3 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S 3 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Núcleo de Educação a Distância R. Maria Matos, nº 345 - Loja 05 Centro, Cel. Fabriciano - MG, 35170-111 www.graduacao.faculdadeunica.com.br | 0800 724 2300 GRUPO PROMINAS DE EDUCAÇÃO. Material Didático: Ayeska Machado Processo Criativo: Pedro Henrique Coelho Fernandes Diagramação: Ayrton Nícolas Bardales Neves PRESIDENTE: Valdir Valério, Diretor Executivo: Dr. Willian Ferreira, Gerente Geral: Riane Lopes, Gerente de Expansão: Ribana Reis, Gerente Comercial e Marketing: João Victor Nogueira O Grupo Educacional Prominas é uma referência no cenário educacional e com ações voltadas para a formação de profi ssionais capazes de se destacar no mercado de trabalho. O Grupo Prominas investe em tecnologia, inovação e conhecimento. Tudo isso é responsável por fomentar a expansão e consolidar a responsabilidade de promover a aprendizagem. 4 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S 4 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Prezado(a) Pós-Graduando(a), Seja muito bem-vindo(a) ao nosso Grupo Educacional! Inicialmente, gostaríamos de agradecê-lo(a) pela confi ança em nós depositada. Temos a convicção absoluta que você não irá se decepcionar pela sua escolha, pois nos comprometemos a superar as suas expectativas. A educação deve ser sempre o pilar para consolidação de uma nação soberana, democrática, crítica, refl exiva, acolhedora e integra- dora. Além disso, a educação é a maneira mais nobre de promover a ascensão social e econômica da população de um país. Durante o seu curso de graduação você teve a oportunida- de de conhecer e estudar uma grande diversidade de conteúdos. Foi um momento de consolidação e amadurecimento de suas escolhas pessoais e profi ssionais. Agora, na Pós-Graduação, as expectativas e objetivos são outros. É o momento de você complementar a sua formação acadêmi- ca, se atualizar, incorporar novas competências e técnicas, desenvolver um novo perfi l profi ssional, objetivando o aprimoramento para sua atua- ção no concorrido mercado do trabalho. E, certamente, será um passo importante para quem deseja ingressar como docente no ensino supe- rior e se qualifi car ainda mais para o magistério nos demais níveis de ensino. E o propósito do nosso Grupo Educacional é ajudá-lo(a) nessa jornada! Conte conosco, pois nós acreditamos em seu potencial. Vamos juntos nessa maravilhosa viagem que é a construção de novos conhecimentos. Um abraço, Grupo Prominas - Educação e Tecnologia Olá, acadêmico(a) do ensino a distância do Grupo Prominas! . É um prazer tê-lo em nossa instituição! Saiba que sua escolha é sinal de prestígio e consideração. Quero lhe parabenizar pela dispo- sição ao aprendizado e autodesenvolvimento. No ensino a distância é você quem administra o tempo de estudo. Por isso, ele exige perseve- rança, disciplina e organização. Este material, bem como as outras ferramentas do curso (como as aulas em vídeo, atividades, fóruns, etc.), foi projetado visando a sua preparação nessa jornada rumo ao sucesso profi ssional. Todo conteúdo foi elaborado para auxiliá-lo nessa tarefa, proporcionado um estudo de qualidade e com foco nas exigências do mercado de trabalho. Estude bastante e um grande abraço! Professor: Raphael Tomaz O texto abaixo das tags são informações de apoio para você ao longo dos seus estudos. Cada conteúdo é preprarado focando em téc- nicas de aprendizagem que contribuem no seu processo de busca pela conhecimento. Cada uma dessas tags, é focada especifi cadamente em partes importantes dos materiais aqui apresentados. Lembre-se que, cada in- formação obtida atráves do seu curso, será o ponto de partida rumo ao seu sucesso profi sisional. Esta unidade analisará as investigações geotécnicas. Especifi - camente, foram enfocadas: a) introdução à investigação geotécnica, b) sondagem a percussão, sondagens rotativas e ensaios de penetração estática tipo CPT/CPTS e c) ensaio dilatométrico de Marchetti, ensaio pressiométrico e casos históricos. Trata-se de uma pesquisa desenvol- vida pelo método hipotético-dedutivo, cuja hipótese está relacionada ao fato de as investigações geotécnicas desempenharem um papel funda- mental em obras e no estudo dos solos. Essa abordagem justifi ca-se, pois, consegue-se avaliar os diferentes tipos de solos, suas caracterís- ticas e propriedades, isso permite que os profi ssionais possam projetar edifi cações, túneis, pontes, dentre outros tipos de edifi cações, de forma adequada. Os resultados mostraram que as investigações geotécnicas são essenciais para a garantia da integridade do ambiente, pois, conse- gue-se evitar desastres que impactam o meio ambiente e as pessoas. É importante que os ensaios e as sondagens sejam executados sob a supervisão de profi ssionais qualifi cados, uma vez que, eles conhecem as normas e o modo de execução dos trabalhos, assim, assegura-se resultados coerentes. Investigação Geotécnica. Sondagem. Ensaios. Solos. Amostras. 9 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S 9 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S CAPÍTULO 01 INTRODUÇÃO À INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA Apresentação do módulo ______________________________________ 10 11 CAPÍTULO 02 SONDAGEM A PERCUSSÃO, SONDAGENS ROTATIVAS E ENSAIOS DE PENETRAÇÃO ESTÁTICA TIPO CPT/CPTS CAPÍTULO 03 ENSAIO DILATOMÉTRICO DE MARCHETTI, ENSAIO PRESSIOMÉTRICO E CASOS HISTÓRICOS Recapitulando _________________________________________________ 15 34 Ensaio dilatométrico de Marchetti ______________________________ Ensaio Pressiométrico _________________________________________ 56 Generalidades das Investigações Geotécnicas __________________ Recapitulando _________________________________________________ Referências ___________________________________________________ 77 Fechando Unidade ____________________________________________ 62 82 Amostragem em Solo _________________________________________ Ensaio de Palhetas _____________________________________________ 22 Sondagens a Percussão _______________________________________ 86 30 Considerações Finais ___________________________________________ 85 Ensaio de penetração estática tipo CPT/CPTS ___________________ 46 Recapitulando _________________________________________________ 52 42Sondagem Rotativa ____________________________________________ Casos históricos _______________________________________________ 71 10 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S As investigações geotécnicas são importantes para assegurar a integridade de prédios, túneis e demais tipos de construção. Por meio de- las, consegue-se avaliar o comportamento dos solos, suas camadas, suas características e suas propriedades. Essa ferramenta é importante para os profi ssionais que trabalham na área geotécnica. Todas as operações liga- das à investigação devem ser executadas por profi ssionais especializados, uma vez que, essa é uma atividade de grande impacto no ambiente. Existem diversas formas de realizar investigações geotécnicas, e elas podem ser realizadas em campo, in situ, ou no laboratório. É im- portante que algumas medidas sejam seguidas quando da extração e ar- mazenamento de amostras. Esses cuidados são necessários para evitar o comprometimento destas, o que pode afetar os resultados dos ensaios. Para isso, existem algumas normas que devem ser seguidas, não só para a execução dos procedimentos de investigação, mas também para a extra- ção e coletas de amostras; por isso, é essencial segui-las. Dentre os métodos investigativos, existem as sondagens e os ensaios, como a sondagemrotativa, a sondagem a percussão, o ensaio de palhetas, a penetração estática, o ensaio dilatométrico de Marchetti, o ensaio pressiométrico, dentre outros. Desses métodos, a sondagem a per- cussão é o método mais simples e mais utilizado no Brasil. Isso se deve ao seu baixo custo e simplicidade, porém, é importante destacar que a sonda- gem deve ser executada sob a supervisão de um profi ssional capacitado. A maioria dos ensaios são normatizados, por isso, devem ser exe- cutados de acordo com a norma, a fi m de atenderem às particularidades do ensaio e obter resultados signifi cativos que podem contribuir para a avalia- ção do perfi l geotécnico do solo. Dessa forma, é possível fornecer dados precisos que auxiliam na garantia da integridade das obras. 11 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S INTRODUÇÃO A INVESTICAÇÃO GEOTECNICA GENERALIDADES DAS INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS Nas análises geotécnicas, o profi ssional atua realizando son- dagens para conhecer as camadas de solo, determinando suas proprie- dades mecânicas, como deformidade e/ou resistência. O profi ssional deve estudar a hidrologia subterrânea, determinando quais camadas são seguras para realizar o serviço ou para a execução de uma funda- ção. Em algumas situações, por meio das análises, pode-se afi r- mar que o solo/subsolo pode precisar de tratamentos preliminares para receber a obra. Isso só ocorre quando os solos são moles, não aden- sados, expansíveis, colapsáveis, dentre outros tipos. Esse problema é bem comum em locais ocupados de forma inapropriada pelo crescimen- to urbano desordenado. Nesses casos, a estabilização é realizada por meio de tratamentos superfi ciais, como a construção de elementos para drenagem e a construção de muros de contenção ou taludes naturais. As investigações geotécnicas são realizadas para reconhecer o perfi l dos solos, bem como suas características geotécnicas. Para entender a relevância e o interesse para a realização das investigações IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S 12 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S geotécnicas é essencial responder a algumas perguntas: Qual a investigação geotécnica adequada? Como identifi car a melhor investigação? Qual a melhor investigação para fornecer dados signifi cativos para o projeto? A realização de projetos considerando-se aspectos geotécni- cos e geológicos é uma boa maneira de realizar a engenharia, pois, o profi ssional precisa trabalhar para solucionar possíveis problemas, evi- tando atuar na correção de problemas que já ocorreram. A investigação geotécnica é uma atividade importante não só para a sociedade, mas, também para a esfera pública e para o engenheiro geotécnico, uma vez que, ela consegue prever possíveis problemas em fundações de edifi - cações, por exemplo. Conhecer as condições do subsolo, como as suas caracterís- ticas geotécnicas e o perfi l do solo a ser trabalhado é algo essencial na elaboração de projetos de fundação. Esse processo assegura a econo- micidade e a segurança das obras e é importante que essas atividades sejam desenvolvidas com o apoio de estudos orográfi cos, hidrográfi - cos, pedológicos e geológicos da região de interesse. Em investigações geotécnicas para construção de fundações, é essencial estabelecer um programa a fi m de determinar os objetivos que precisam ser atingidos, assim, vale destacar que é preciso: realizar a investigação preliminar para identifi car as caracterís- ticas principais do terreno, estipulando sua estratigrafi a; realizar a investigação de projeto ou complementar para ava- liar características relevantes do subsolo a fi m de caracterizar as princi- pais propriedades das principais camadas do solo; realizar a investigação para a execução com o objetivo de con- fi rmar condições do projeto nas áreas críticas da obra. Quando não há investigação geotécnica ou quando os resulta- dos gerados são interpretados inadequadamente, ocorre a elaboração de projetos inadequados, a elevação dos custos devido a modifi cações para corrigir falhas, atrasos ou ruptura da obra e até mesmo problemas ambientais. As investigações geotécnicas são essenciais para assegu- rar a responsabilidade ambiental e social, permitindo minimizar os cus- tos e os riscos causados pelas obras. É importante destacar que as análises e os resultados das investigações geotécnicas constituem um documento integrante do projeto das obras. Por meio das investigações geotécnicas consegue-se identifi car características estruturais e geométricas fornecendo dados essenciais para solucionar possíveis problemas no projeto. É importan- te contar com softwares especializados para realizar as análises, mas, 13 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S deve-se saber interpretar os dados e analisar as variáveis considerando as particularidades e as características dos solos das diversas regiões. A investigação prévia da superfície fornece dados importantes acerca de suas características geotécnicas e geológicas. Porém, com as investigações subsuperfi ciais, é possível obter dados mais confi á- veis, além de amostras para a realização de ensaios. A exploração sub- superfi cial é algo caro, entretanto, para minimizar seus custos e tempo, a realização dos programas de exploração subsuperfi ciais precisa ser feita seguindo-se alguns passos: o reconhecimento do local, a investi- gação superfi cial e, por fi m, a escolha da instrumentação. A investigação subsuperfi cial é um processo iterativo, ou seja, agrega diversas adaptações e procedimentos com a descober- ta de novas informações. Dessa forma, consegue-se testar diversas hipóteses para realizar o trabalho, além de propor estratégias para a sua mitigação. A seleção dos métodos para a exploração e o desen- volvimento dos planos de programas de exploração subsuperfi cial é baseada nos objetivos do projeto, que podem ser condições geológi- cas, tamanho da área de deslizamento, condições superfi ciais, limita- ções orçamentárias e de tempo e acesso à área. É importante que o engenheiro geotécnico utilize todos os dados disponíveis sobre o local de investigação, como planos de construção, tratamento ou reparação. Esses documentos complementares são essenciais para melhorar o processo de planejamento investigativo. Os programas de exploração subsuperfi cial precisam gerar in- formações que permitam quantifi car e qualifi car as características e as propriedades dos materiais obtidos no processo. Por isso, é essencial que os programas de exploração disponham de dados como pressões em camadas aquíferas, poros, valores do ângulo de atrito e da resistên- cia da ruptura por cisalhamento em condições residuais e indeformadas dos depósitos geológicos em análise; a profundidade, para que haja o controle das características, além de limites verticais e laterais de des- lizamento. Com a interpretação dos dados, consegue-se identifi car e quantifi car possíveis soluções para as obras. Para obter esses dados existem diversos métodos para investigação subsuperfi cial, que podem ser divididos nas seguintes categorias: métodos para levantamento/reconhecimento (geológico, topo- gráfi co, geotécnico, dentre outros); métodos geofísicos superfi ciais e de perfuração; sondagens com ensaios e com amostragens (rotativa, SPT, dentre outras); sondagem com amostragem/registro contínuo; 14 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S ensaios de campo (palheta, pressiômetro, permeabilidade, dentre outros); ensaios laboratoriais (compressibilidade, caracterização, resistên- cia e permeabilidade); procedimentos para amostragem (indeformada e deformada); instrumentação. Para decidir o tipo, a quantidade e a localização de exploraçõessubsuperfi ciais em uma investigação, deve-se levar em conta os dados e as informações necessárias para quantifi car as possíveis hipóteses e o nível de investigação. Para realizar essas atividades, deve-se considerar a segurança da equipe antes de ocupar o local para proceder à investigação. Desse modo, é importante que sejam construídas gaiolas para proteção, além de dispositivos para alerta, quando necessário. O local deve ser su- pervisionado por um engenheiro geotécnico com experiência, garantindo o sucesso das investigações e assegurando que as especifi cações contidas no programa de investigação sejam cumpridas. Assim, realiza-se a ativi- dade de campo adequadamente, permitindo-se o alcance dos resultados desejados. Nos dias de hoje, existem diversos tipos de ensaio que podem ser realizados nos programas de investigação, com aplicações e usos para diversas condições de subsolo. É importante destacar que a maior parte dos parâmetros desejáveis são obtidos através dos ensaios de campo ou in situ. Esses ensaios podem ser divididos em dois grupos: Ensaios não destrutivos ou semidestrutivos: nesse tipo de ensaio, a perturbação da estrutura geral do solo é mínima, o que requer pequenas modifi cações nas tensões efetivas de início. Esse grupo engloba ensaios geofísicos sísmicos, ensaio de placa e pressiômetros, sendo que esses ensaios permitem interpretações de dados rigorosas com números de hi- póteses simplifi cadoras e; Ensaios destrutivos ou invasivos: que geram perturbação no solo pela imposição ou instalação de elementos ou instrumentos sensores no subsolo. Esses ensaios englobam as sondagens SPT e os ensaios CPT e dilatométrico. Os equipamentos utilizados nesses ensaios são mais robus- tos, porém, são mais fáceis de usar, além de apresentarem menor custo quando comparado com os ensaios não destrutivos. Vale destacar que, normalmente, o mecanismo ligado ao processo de instalação é complexo, por isso, é possível realizar investigações rigorosas em poucos casos. As investigações geotécnicas, principalmente as de campo, avan- çaram muito no que se refere aos equipamentos e aos procedimentos para a obtenção dos parâmetros geotécnicos dos projetos. Isso tem permitido adotar essas técnicas como uma prática da engenharia, possibilitando aná- lises adequadas dos tipos de solo. 15 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Para conhecer um pouco mais sobre as investigações geotécnicas, acesse: https://blog.apl.eng.br/entenda-a-importancia-das- investigacoes-geotecnicas-para-evitar-patologias-nas- suas-obras/. AMOSTRAGEM EM SOLO Para caracterizar um determinado volume de solo, normal- mente, não é possível examiná-lo por completo; por isso, retiram-se amostras dele para submeter à análise. É importante que as amostras sejam representativas da parte a ser caraterizada, a fi m de evitar erros. Para caracterizar um solo em laboratório e obter dados confi áveis, é importante que as amostras sejam de qualidade e os ensaios sigam os procedimentos determinados. Existem diversas normas nacionais e internacionais que tratam da amostragem e dos ensaios de solos, como a Norma Brasileira NBR 9820 – Coleta de amostras indeformadas de solos de baixa consistência em furos de sondagem, que trata de aspectos dos amostradores, além de procedimentos para extração, armazenagem, transporte e uso das amostras em laboratórios a fi m de assegurar a qualidade da amostra. Há ainda a Norma Brasileira NBR 9604 – Abertura de Poço e Trincheira de Inspeção em Solo, com Retirada de Amostras Deformadas e Indefor- madas, que especifi ca os procedimentos básicos para abrir trincheiras e poços, além de defi nir os critérios para retirar amostras indeformadas e deformadas do solo. Em laboratórios de geotecnia, dois tipos de amostras podem ser usados para realizar os ensaios: as amostras deformadas, que con- sistem na fração do solo que está desagregada. Nesse caso, a amostra é utilizada quando se deseja avaliar a textura e a constituição dos mi- nerais, assim avalia-se de forma táctil e visual as amostras em ensaios de classifi cação (massa específi ca de sólidos, limite de consistência e granulometria), de compactação e de preparação de amostras para os ensaios de permeabilidade, resistência ao cisalhamento e compressi- bilidade. A extração dessas amostras até a profundidade de 1 metro pode ser feita com a utilização de ferramentas simples, como enxadas e pás, dentre outras. Em espessuras superiores a 1 metro, a extração das 16 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S amostras precisa ser feita com a utilização de ferramentas especiais, como amostradores de parede grossa ou trados. Já as amostras indeformadas têm formato cilíndrico ou cúbico, devendo representar a umidade e a estrutura do solo no dia em que foi retirada, bem como a composição mineral e a textura. Essas amostras permitem determinar as particularidades do solo in situ, como coefi - ciente de permeabilidade, índices físicos, resistência ao cisalhamento e parâmetros de compressibilidade. As amostras deformadas podem ser obtidas de diversas formas, dependendo da densidade do solo, da cota da amostra e da localização do lençol freático. Para solos moles, que estão abaixo do nível da água, utilizam-se amostradores de parede fi na, já em solos mais densos e que se localizam acima do nível da água, é preciso abrir um poço até a cota de interesse a fi m de retirar do solo um bloco com o auxílio de uma caixa metálica ou de madeira com dimen- sões apropriadas ao número e aos tipos de ensaios a serem feitos. Na retirada de amostras deformadas, acima do nível da água, é importante realizar a limpeza inicial antes de começar o procedimento. Deve-se retirar raízes, vegetações superfi ciais e outros tipos de mate- riais estranhos. Se a amostra for retirada de até um metro da superfície, realiza-se a escavação até a cota ou ponto de interesse com ferramen- tas simples (mencionadas anteriormente), em seguida, faz-se a coleta. Para profundidades de 1 a 6 metros, pode-se utilizar trados do tipo ca- vadeira, se o furo a ser realizado não precisar de revestimento. Quando a profundidade for superior a 6 metros, deve-se utilizar o trado helicoi- dal. Os dois tipos de trado citados podem ser observados na fi gura 1. 17 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 1: Tipos de trado para sondagem Fonte: Associação brasileira de normas técnicas (1986) Quando as amostras precisarem ser retiradas abaixo do nível da água, ou o serviço com o trado helicoidal se tornar difícil, deve-se utilizar um amostrador com parede grossa. Para cravar esse material no solo, utiliza-se a energia de um martelo em queda livre, que bate no amostrador e o fi xa de forma dinâmica no solo. A fi gura 2 ilustra um amostrador de parede grossa. É importante destacar que a norma NBR 9603 regulamenta a sondagem a trado. 18 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 2: Amostrador de parede grossa Fonte: Associação brasileira de normas técnicas (1986) Já nas amostras indeformadas, a viabilidade econômica e técnica da obtenção da amostra se dá pela profundidade do nível da água e pela natureza do solo a ser analisado. Esses fatores auxiliam na determinação dos recursos e do tipo de amostrador a se utilizar, pois, algumas formações são mais difíceis de serem extraídas do que outras. Com isso, a retirada das amostras indeformadas pode ser dividida em duas categorias: as amostras indeformadas de superfície e as amostras indeformadas em profundidade. Nas amostras indeformadas de superfície, a coleta do mate- rial é feita nas proximidades da superfície do terreno natural ou perto da superfície de uma exploração acessível. Para isso, são utilizados amostradores que têm o aparamento, cilindros e anéis biselados (fi gura 3 (a)), ou escavações,caixas (fi gura 3 (b)), como processo de avanço. 19 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 3: (a) cilindros e anéis biselados e (b) caixa para retirada de amostras indeformadas. Fonte: Faculdade Sudoeste Paulista (2015) Nas amostras indeformadas em profundidade, o processo para atingir a profundidade requerida é o mesmo da sondagem de reconhe- cimento; a diferença é que, nessa sondagem, utilizam-se amostradores de paredes fi nas, amostradores de pistão estacionário, amostradores de pistão, amostrador Denison ou barrilete triplo e amostrador de pistão Osterberg. Dentre os amostradores de parede fi na, o mais utilizado é o do tipo Shelby, que é constituído de um tubo de aço inoxidável ou de latão com espessura reduzida, ligado ao cabeçote que tem uma válvula esfé- rica, dessa forma, com o avanço do amostrador no solo, o ar e a água escapam pela janela. Figura 4: Amostrador de parede fi na Fonte: Faculdade Sudoeste Paulista (2015) 20 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S O amostrador é inserido no solo por pressão constante e está- tica, sendo retirado quando estiver cheio. Assim, libera-se a camisa do cabeçote, selando-a e enviando-a para o laboratório. Esse amostrador é amplamente utilizado para extrair amostras em solos moles. Cuidados com as amostras É preciso tomar alguns cuidados com as amostras, a fi m de evitar erros nos resultados. Em amostras deformadas, é preciso retirar todos os corpos estranhos ao solo, caso isso não seja possível de ser feito em campo, é importante informar a presença de corpos estranhos a fi m de que sejam realizadas as ações necessárias para assegurar a confi abilidade das amostras em laboratório. Nas amostras indeformadas, os cuidados precisam ser ainda maiores, pois, deseja-se assegurar a manutenção da umidade e a es- trutura do solo, a seguir são descritos os principais cuidados a se tomar com as amostras indeformadas: No p rocesso de abertura do poço e na retirada do bloco não se pode deixar que o sol incida diretamente nas amostras quando elas são retiradas na superfície, a escavação não pode ser até o topo da cota do bloco. Não se deve cravar a caixa no solo, pois, pode haver alteração estrutural do solo, também não se deve deixar folgas entre a amostra e a caixa (caso isso não ocorra, preencher a caixa com solo solto e com a mesma umidade). A amostra não pode ser vibrada e não deve ser tom- bada de forma brusca. O seu transporte até a superfície deve ocorrer rapidamente; No t ratamento do bloco com tecido e parafi na é importante es- tar atento para que o tratamento seja realizado em local aberto (ao ser queimada, a parafi na libera gases tóxicos), a primeira camada da para- fi na não pode estar muito quente. A primeira etiqueta precisa ser colo- cada no topo do bloco, de modo a evitar erros de identifi cação, o tecido poroso deve ser colocado em cima da primeira camada da parafi na, sem pressioná-lo. A parafi na colocada sobre o tecido precisa estar em uma temperatura mais elevada a fi m de formar uma camada impermeá- vel parafi na, tecido, parafi na. A segunda etiqueta deve ser posicionada sobre a primeira etiqueta; No t ransporte para o laboratório, é importante que a amostra seja posicionada no interior de outra caixa cercada de serragem e iden- tifi cada como frágil, além de indicar sua posição de permanência no transporte; No a rmazenamento em laboratório, é essencial que a amostra fi que em uma câmara úmida e saturada. Não se deve movimentar a 21 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S caixa sem necessidade, além de mantê-la em local seguro. A etiqueta precisa estar visível e legível; Para retirar amostras e realizar ensaios, deve-se retirar a para- fi na e o tecido, não deixar a amostra exposta ao ar por longos períodos de tempo, colocar parafi na onde se retirou a amostra antes de retornar com a amostra para a câmara úmida. Realizar um plano para utilização do bloco antes do corte, indicando onde será cortado. Dimensionamento de amostras No dimensionamento das amostras a serem retiradas, é es- sencial considerar o número e os tipos de ensaios a serem realizados, além das condições do local em que ocorrerá a amostragem. Ao se dimensionar uma amostra deformada, é preciso adotar como base a massa do sólido estimada a fi m de calcular o total de material necessá- rio para a realização de cada ensaio. Para determinar a massa de solo a ser retirada é importante saber qual o teor de umidade da jazida, que pode ser feito por estimativas tácteis e visuais ou por processos rápidos. Nas amostras indeformadas, precisa-se levar em conta as di- mensões dos corpos de prova, chegando-se, assim, às dimensões e ao número de blocos necessários. Para ambos os tipos de amostras, é importante considerar que poderão haver perdas de materiais ao longo dos ensaios, além da necessidade de repetição de alguns deles. Deve- -se considerar ainda que, em muitos casos, não é possível retirar mais material para teste devido a suas condições, a movimentação de pes- soal, a distância do laboratório, além dos equipamentos que custarão ainda mais para a obra. Por isso, deve-se priorizar a sobra de material (não em excesso) e não o contrário. Para as amostras deformadas, há a norma NBR 6457 denominada “Preparação de amostras para ensaios de compactação e ensaios de caracterização”, que defi ne a quantidade de amostras de solos a serem preparadas nos ensaios de compactação e caracteriza- ção para a obtenção de partículas com tamanho inferior a 4,8 mm ou 4 mesh. No caso das amostras indeformadas, o dimensionamento pode ser associado à dimensão e ao tipo de amostrador utilizado para a co- leta da amostra. Na amostragem em bloco, é essencial que ele tenha formato cúbico, com lados entre 20 e 30 cm. Dessa forma, consegue-se retirar entre 9 e 18 corpos de provas, com 12,5 cm de altura e 5,0 cm de diâmetro, considerando que o solo esteja em boas condições. Os blocos não podem ter lados inferiores a 20 cm, uma vez que, esse fato irá diminuir consideravelmente a quantidade de amostras 22 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S com as dimensões especifi cadas. Caso o bloco tenha os lados com di- mensões superiores a 30 cm, seu peso fi cará muito alto, o que difi culta seu manuseio, tanto em campo, quanto no laboratório. EXPANDINDO OS CONHECIMENTOS Para ver um caso prático de amostragem, acesse: https://sigarra.up.pt/fep/en/pub_geral.show_fi le?pi_ doc_id=26895. ENSAIO DE PALHETAS O ensaio de palheta ou vane shear test (VST) foi desenvolvido no ano de 1919 na Suécia, desde então tem sido amplamente utilizado na obtenção da resistência não drenada dos solos médios/moles, prin- cipalmente quando se deseja realizar projetos para aterrar solos moles. A vantagem do ensaio de palhetas é a sua simplicidade, além de ser um ensaio prático e econômico quando se deseja determinar o valor da resistência ao cisalhamento não drenado para argilas moles. A principal fi nalidade do ensaio de palhetas é determinar in situ a resistência de cisalhamento não drenada. Basicamente, o ensaio con- siste em cravar uma palheta no solo (fi gura 5), aplicando torque em quantidade sufi ciente para cisalhar o solo por um movimento de rota- ção, permitindo assim determinar a resistência não drenada do solo em campo (SU). (Posteriormente, o ensaio será explicado com mais deta- lhes). 23 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 5: Esquema do ensaio de palheta Fonte: Penna (2017) O equipamento para ensaio Para realizar o ensaio são utilizadas palhetas com seção cru- ciforme (conforme fi gura 5). Essas palhetas permitem ser cravadas em argilas saturadas com consistência mole a rija, cisalhando o solo por um esforço de rotação nas condições não drenadas, gerando excelen- tes resultados.Por isso, para realizar esse ensaio, é importante que se conheça o solo previamente, para avaliar sua aplicabilidade, bem como para facilitar a interpretação dos resultados. A fi gura 6 ilustra o equipa- mento de ensaio de palhetas. 24 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 6: Equipamento utilizado para a realização do ensaio de paleta Fonte: Geo Coring (2019) O equipamento é dotado de uma aleta com 4 pás, que devem ser fabricadas em aço com alta resistência, apresentando 65 milímetros de diâmetro e 130 milímetros de comprimento. Podem ser usadas palhetas menores quando forem realizados ensaios em areias rijas. A haste utiliz ada no equipamento deve suportar o torque a ser aplicado. É preciso, ainda, que ela seja capaz de conduzir a palheta até onde se deseja realizar o ensaio (profundidade desejada). Normalmen- te, a haste é protegida por um tubo que se mantém estacionário en- quanto o ensaio é realizado; deve-se preencher o espaço entre o tubo e a haste com graxa a fi m de evitar que o solo entre nesse local e gere atrito, prejudicando o ensaio. Já o equipamento responsável por aplicar e medir o torque, deve rotacionar o conjunto haste-palheta em aproximadamente 6 ± 0,6°/ min. Esse dispositivo é formado por um mecanismo de coroa e pinhão acionado de forma manual ou automática. A execução do ensaio 25 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S O ensaio de palhetas pode ser realizado de duas formas distin- tas, os ensaios do tipo A ocorrem sem uma perfuração prévia, o que per- mite obter melhores resultados. Normalmente, ensaios desse tipo são feitos em terrenos que apresentam solos com baixa consistência, per- mitindo que a sua cravação seja realizada a partir do nível do terreno. Já o ensaio do tipo B, é executado com perfuração prévia, ou seja, realiza-se uma escavação posterior à cravação da palheta. Es- ses ensaios costumam apresentar mais erros quando comparados aos ensaios do tipo A, pois, pode ocorrer a translação da palheta, além do atrito, que podem afetar os resultados. O ensaio é feito com a inserção da palheta no interior do solo até a profundidade do ensaio. Em seguida, aplica-se e mede-se o torque. O tempo máximo permitido entre a colo- cação da palheta no interior do furo e a sua rotação é de até 5 minutos. Na determinação da resistência amolgada imediata, logo após a aplica- ção do torque máximo, deve-se realizar dez revoluções completas na palheta e refazer o ensaio para a obtenção desse parâmetro. Por meio do ensaio de palheta, consegue-se determinar os se- guintes parâmetros geotécnicos: a resistência ao cisalhamento não dre- nado, a sensibilidade (relação existente entre a resistência não drenada e a resistência não drenada amolgada) e a razão dobre adensamento (OCR). A resistência não drenada pode ser calculada pelo ensaio de palhetas de acordo com a equação 1, que é defi nida pela norma NBR 10905 – Ensaios de Palheta: (1) Na qual, T = Torque requerido para cisalhar o solo em kNm (quilo newton metros) e D = diâmetro da palheta em m (metros). É im- portante destacar que essa equação foi deduzida das palhetas retangu- lares, considerando a relação entre a altura e o diâmetro das palhetas, sendo que a altura é igual ao dobro do diâmetro. O ensaio é normalmen- te realizado em várias profundidades com o intuito de avaliar a resistên- cia do solo ao longo da profundidade. A sensibilidade (St) da argila pode ser calculada dividindo a razão da resistência não drenada deformada (Su) pela resistência não drenada amolgada (Sur), de acordo com a equação 2: (2) (1) (2) 26 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S A tabela 1 apresenta os valores de sensibilidade para argilas Tabela 1: Valores de sensibilidade para argilas Sensibilidade St Argilas insensíveis 1 Argilas de baixa sensibilidade 1 a 2 Argilas de média sensibilidade 2 a 4 Argilas sensíveis 4 a 8 Argilas com extra sensibilidade 8 a 16 Argilas com excepcional sensibilidade (quick-clays) > 16 Fonte: Skempton e Northey (1952, apud Baroni, 2010) Já a razão de sobreadensamento, ou OCR, pode ser calculada para diferentes tipos de argila, de acordo com a equação 3: (3) Na qual, Ip = Índice de plasticidade, Su = Resistência não drenada e σi * ϑo. Com os ensaios de palhetas consegue-se obter alguns resul- tados típicos. A fi gura 7 representa um ensaio em que se obteve dois resultados, um de resistência indeformada (linha azul) e outro da amol- gada (linha vermelha). (3) 27 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 7: Resultado típico de ensaio de paleta Fonte: Queiroz (2013) Já a fi gura 8, ilustra o resultado de ensaio de palheta sem a ruptura do solo, com isso, não é possível defi nir a resistência ao cisa- lhamento do solo nesse ponto. 28 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 8: Resultado do ensaio de paleta sem ruptura Fonte: Queiroz (2013) Há ainda a possibilidade de obter resultados considerando a profundidade em função da resistência não drenada deformada (Su), conforme a fi gura 9. Pode-se ainda realizar vários testes em diversos furos e colocar os resultados em um único gráfi co, permitindo avaliar o comportamento do solo ao longo de diversos pontos ao longo de um terreno. 29 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 8: Resultado do ensaio de paleta Fonte: Fernando (2015) Para conhecer mais sobre o ensaio de palhetas, consulte a norma 10905 – Ensaio de Palhetas, acessando: https://pt.slideshare.net/titosantos31/nbr-10905- ensaio-de-palheta. 30 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S QUESTÕES DE CONCURSOS QUESTÃO 1 Ano: 2018 Banca: CESPE Órgão: CGE-PI Prova: CESPE – 2015 – CGE-PI – Auditor governamental engenharia – Nível: Superior. A respeito de fi scalização de obras, ensaios de recebimento de obras e controle de execução de serviços, julgue o próximo item: A confi rmação da identifi cação de camadas consideradas como solo mole pode ser feita a partir de ensaios de palheta, ou Vane Test. ( ) Certo ( ) Errado QUESTÃO 2 Ano: 2018 Banca: FGV Órgão: MPE-AL Prova: FGV – 2018 – MPE-AL – Engenheiro civil – Nível: Superior. O ensaio de palheta (ou Vane Test) é um ensaio de campo utilizado para medir: a) a resistência não drenada de solos argilosos. b) a dissipação da poropressão com o tempo. c) o ângulo de atrito de areias compactas. d) o módulo de elasticidade de solos residuais. e) a deformação vertical específi ca de um solo. QUESTÃO 3 Ano: 2013 Banca: CESPE Órgão: ANTT Prova: CESPE – 2013 – ANTT – Especialista em Regulação de Serviços de Transportes Terrestres – Área Engenharia Civil (Com ênfase em Infraestrutura) – Nível: Superior. Durante os estudos geotécnicos do solo de uma região em que será realizada uma terraplanagem, foram realizados os seguintes testes: sondagem a percussão; ensaio de palheta (Vane Test); ensaio de Piezocone. Julgue os itens subsecutivos, com base nas informações apresentadas acima: O ensaio de palheta é empregado para determinar o grau de compaci- dade de solos arenosos. ( ) Certo ( ) Errado 31 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S QUESTÃO 4 Ano: 2018 Banca: CESGRANRIO Órgão: Transpetro Prova: CES- GRANRIO – 2018 – TRANSPETRO – Técnico de faixa de dutosjú- nior – Nível: Médio. Dentre os ensaios a seguir, qual deve ser utilizado em um solo ar- giloso saturado, com drenagem impedida, objetivando determinar, in situ, a resistência não drenada desse solo? a) ensaio de cone. b) ensaio de palheta. c) ensaio de piezocone. d) sondagem a trado. e) sondagem rotativa. QUESTÃO 5 Ano: 2019 Banca: IF-PA Órgão: IF-PA Prova: IF-PA – 2019 – IF-PA – En- genheiro Civil – Nível: Superior. Em relação a amostras de solo para ensaios, é CORRETO afi rmar que: a) amostra amolgada de solo é aquela que teve sua estrutura natural modifi cada pelo amolgamento, apresentando variação no teor de umi- dade. b) amostra deformada de solo é aquela que não mantém todas as ca- racterísticas que se verifi cam no laboratório. c) amostra indeformada de solo é obtida de modo a preservar as carac- terísticas que se verifi cam in situ, utilizando-se amostradores comuns em furos de sondagem. d) amostra representativa é a amostra de solo que conserva as caracte- rísticas de textura e teor de umidade in situ. e) amostra intacta de solo é aquela que não teve sua estrutura natural modifi cada pelo amolgamento. QUESTÃO DISSERTATIVA – DISSERTANDO A UNIDADE Para o desenvolvimento de fundações, por exemplo, é essencial conhe- cer sobre o perfi l dos solos, bem como suas características geotécnicas. Para isso, é preciso realizar investigações geotécnicas considerando diversos fatores, assim, discorra sobre a importância das investigações geotécnicas e dos seus impactos para as obras. TREINO INÉDITO Nas investigações geotécnicas para fundações, é importante que as investigações sejam desenvolvidas considerando estudos, exceto: 32 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S a) orográfi cos. b) hidrográfi cos. c) pluviométricos. d) pedológicos. e) geológicos. NA MÍDIA Como projetar estruturas resistentes a sismos Os terremotos são fenômenos naturais, cuja ação pode produzir ca- tástrofes e, portanto, devem ser considerados na hora de projetar uma estrutura em regiões sísmicas. Há países com um elevado risco sísmi- co e de desenvolvimento econômico alto, como os Estados Unidos, o Japão, e alguns países da América Latina, onde os especialistas fazem uma série de estudos para melhorar o projeto sísmico de novas estru- turas (edifícios, pontes etc.). O Brasil situa-se, em grande parte, na re- gião central da placa tectônica sul-americana, que é uma região estável. Mas, parte do país situa-se perto das bordas desta placa, onde já foram registradas ações sísmicas signifi cativas e, além disso, existem sismos intraplacas que ocorrem predominantemente ao longo das falhas geo- lógicas. A força sísmica é muito temida pelos seres humanos, devido ao seu ele- vado potencial destrutivo. Os abalos sísmicos são defi nidos como movi- mentos naturais da crosta terrestre, propagados por meio de vibrações. A propagação dessas vibrações ao longo da superfície terrestre pode causar efeitos mais ou menos destrutivos, dependendo, em parte, da distância entre o hipocentro ou foco e o epicentro que são, respectiva- mente, o ponto de origem do sismo (em geral, localizado em camadas profundas da crosta terrestre) e o ponto na superfície terrestre direta- mente acima do hipocentro. Fonte: Revista Ad Normas. Data: 26 mar. 2019. Leia a notícia na íntegra: https://revistaadnormas.com.br/2019/03/26/ como-projetar-estruturas-resistentes-a-sismos/ NA PRÁTICA Por meio das investigações geológicas, os profi ssionais da área con- seguem identifi car as regiões de risco, bem como suas particularida- des, permitindo realizar construções de forma mais segura, mesmo em 33 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S locais que possam apresentar algum pequeno problema. Para isso, é importante que o engenheiro geotécnico realize ensaios e sondagens que o permitam autorizar uma construção ou não. Os ensaios garantem a segurança e a estabilidade das obras desde que realizados de acordo com as normas e com os padrões estabelecidos. Na realização das análises, quando forem constatadas dúvidas, é es- sencial que os profi ssionais realizem novos testes, mesmo encarecen- do um pouco mais a obra. Pois, a segurança precisa vir em primeiro lugar e isso só é garantido quando se conhece exatamente o que está sendo executado. Assim, evitam-se os impactos ambientais e os danos à vida das pessoas, além de construírem-se obras mais seguras. 34 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S SONDAGEM A PERCUSSÃO O ensaio Standard Penetration Test (SPT) é a técnica mais roti- neira, comum e econômica utilizada para a realização de investigações geotécnicas. Ess a ferramenta é utilizada em quase todo o mundo, pois, pode ser empregada para defi nir a estratigrafi a e/ou para a determina- ção de fundações profundas e diretas. Isso demonstra a versatilidade do ensaio, pois, ele pode ser aplicado para, praticamente, qualquer ope- ração. Esse ensaio, quando comparado aos demais, apresenta algu- mas vantagens, como a simplicidade do equipamento e seu baixo cus- to. Além disso, ele permite a obtenção de valores numéricos que podem ser associados às metodologias empíricas do projeto. O equipamento utilizado para a sondagem SPT é composto, basicamente, por um tripé com roldana e cabo, tubos de revestimen- to, composição de cravação ou perfuração, cavadeira ou trado-concha, SONDAGEM A PERCUSSÃO, SONDAGENS ROTATIVAS E ENSAIOS DE PENETRAÇÃO ESTÁTICA TIPO CPT/CPTS IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S 35 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S trépano de lavagem, trado helicoidal, cabeça de bateria, amostrador pa- drão, martelo padrão para cravar o amostrador, balde para esgotamento do furo, medidor de nível de água, recipiente para amostras, caixa de água, bomba de água e demais ferramentas necessárias à operação. O esquema do ensaio pode ser observado na fi gura 9: Figura 9: Esquema do ensaio SPT Fonte: Viana (2018) O equipamento contém ainda um martelo prismático ou cilíndri- co, que pode ter ou não coxim de madeira para a cravação das hastes e dos tubos de revestimento, pesando 65 quilogramas. Existe ainda um amostrador fi xado na ponta da haste, sendo este bipartido e com dois furos para a saída de ar e de água, com diâmetro interno de 34,9 mm e diâmetro externo de 50,8 mm, denominado barrilete tipo Raymond. O barrilete pode ser observado em detalhes na fi gura 10: Figura 10: Barrilete tipo Raymond Fonte: Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas (2001) 36 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S A execução do ensaio O ensaio SPT foi normatizado no ano de 1958 pela American Society for Testing and Materials (ASTM), porém, no Brasil, o ensaio é normatizado pela NBR 6484. O ensaio consiste em cravar no solo um amostrador padrão no fundo de uma escavação, com revestimento ou não, devido à queda de um martelo com massa de 65 kg de uma altura de 75 centímetros, conforme a fi gura 9. O valor do índice de resistência à penetração ou NSPT é a quan- tidade de golpes necessários para fazer com que o amostrador penetre 30 cm no solo depois de uma cravação inicial de 15 cm. Quando a penetração for inferior a 5 cm depois de 10 golpes em sequência, ou quando a quantidade de golpes em um mesmo ensaio for superior a 50, interrompe-se a cravação do amostrador e suspende-se o ensaio de penetração. Esses fenômenos podem ser chamados também de impe- netrabilidade do ensaio SPT. Durante a realização dos ensaios devem ser coletadas amos- tras do solo, de acordo com a recomendação da norma NBR 6484. A norma defi ne que tais amostras devem ser colhidas pelo amostrador padrão em cada metro de perfuração após o primeiro metro de profundi- dadeou quando tiver alguma mudança de material no solo, quando isso ocorrer, deve-se medir a resistência de penetração do solo. Existe ainda a sondagem SPT – T, que consiste em medir o torque nas sondagens de simples reconhecimento. Com isso, conse- gue-se avaliar a posição do nível da água, os índices de resistência à penetração, a profundidade de ocorrência dos principais tipos de solo em um terreno e o momento de torção no amostrador, que é medido pelo torque. Quando preciso, a medição do torque é feita após cada ensaio de penetração SPR. Depois de ter cravado o amostrador padrão em 45 cm no solo, é retirada a cabeça de bater e acopla-se o adaptador de torque. Dessa forma, mede-se o torque residual e máximo com um torquímetro calibrado (a medida é dada em Kgfm). A norma NBR 8036 denominada programa de sondagens de simples reconhecimento de solos para fundações de edifícios defi ne a quantidade de furos e suas localizações em edifi cações. Para áreas de projeção de construção com até 200 m2, devem ser realizados no míni- mo dois furos; já em ár eas de projeção de construção, variando entre 200 m2 e 400 m2 devem ser realizados no mínimo três furos. Em áreas de projeção de até 1.200 m2, deve ser realizado no mínimo um furo a cada 200 m2. Para áreas de projeção variando entre 1.200 e 2.400 m2, deve-se realizar uma sondagem a cada 400 m2 quando exceder 1.200 37 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S m2. As principais variações referentes no ensaio SPT no mundo estão associadas aos seguintes fatores: técnicas de escavação (uso de bentonita, revestimento da per- furação ou não, ensaio realizado na região revestida, dentre outras coi- sas); características dos equipamentos (rigidez e peso das hastes, massa do martelo, dentre outras coisas); condições do subsolo (tamanho das partículas, coefi ciente de uniformidade do solo, índice de vazios, dentre outras coisas). Resul tado do ensaio SPT – Perfi l geotécnico Os resultados obtidos no ensaio SPT são dispostos em um de- senho denominado perfi l geotécnico, que é um documento elaborado para cada furo realizado na sondagem ou nas seções do subsolo. Po- rém, esse documento precisa conter os dados da empresa que execu- tou o serviço, o nome do interessado, a assinatura do geólogo ou do engenheiro responsável; o diâmetro do tubo revestido e do amostrador, a cota da broca do furo, a profundidade em relação à broca do furo na transição das camadas e do fi m da perfuração, além da posição das amostras coletadas; deve conter também a indicação dos solos amos- trados, os índices de resistência à penetração (calculados pela soma dos golpes aplicados nos últimos 30 cm de cravação), a data de obser- vação e a posição do nível de água, a descrição dos solos que formam as camadas do subsolo, de acordo com a norma NBR 6502; a data de começo e término da sondagem, a indicação dos processos de perfu- ração utilizados e os respectivos trechos, além das posições dos tubos de revestimento. As sondagens precisam ser representadas em escala 1:100, exceto para sondagens mais profundas, que podem ser utilizadas esca- las menores. O perfi l geotécnico gerado após a sondagem é essencial para a composição do relatório de sondagem, bem como a posição dos furos executados para a sondagem no local investigado. Aplic ações para ensaio SPT O ensaio SPT pode ser aplicado em diversas operações de amostragens para identifi car diferentes tipos de solo, até a previsão de tensões admissíveis em fundações diretas nos solos granulares. A pri- meira aplicação ligada ao SPT, citada neste trabalho, refere-se à simples determinação do perfi l de subsolo. O quadro 1 apresenta a classifi cação 38 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S de solos utilizada no Brasil, que segue a norma NBR 7250, sendo que esta classifi cação é baseada nas medidas de resistência à penetração: Quadro 1: Classifi cação dos solos Solo Índice de resistência à penetração Designação Areia e silte areno- so <4 Fofa 5-8 Pouco compactada 9-18 Medianamente com- pactada 19-40 Compacta >40 Muito compacta Areia e silte argilo- so <2 Muito mole 3-5 Mole 6-10 Média 11-19 Rija >19 Dura Fonte: Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas (2001) O ensaio SPT pode ser usado ainda na engenharia a fi m de obter parâmetros que podem ser utilizados em análises dos problemas geotécnicos, como em obras de contenção, fundações, barragens, den- tre outros. Existem diversas correlações para avaliar esses problemas, porém, é preciso considerar as limitações existentes nessas correla- ções. O primeiro parâmetro que pode ser calculado é a densidade relativa dos solos granulares, de acordo com a equação 4: (4) Na qual, Dr = densidade relativa, σ’vo = tensão efetiva de repou- so (kPa) e NSPT = número de golpes aplicados no ensaio SPT. A segunda correlação está ligada ao ângulo de atrito. Existem algumas formas de prever o ângulo do solo através dos ensaios SPT, dentre elas, vale destacar a equação 5: 39 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S (5) Na qual, ∅ = ângulo efetivo do solo, que pode ser calculado pelas equações 6 ou 7: (6) (7) O peso específi co para solos argilosos pode ser obtido confor- me o quadro 2. Quadro 2: Peso específi co dos solos argilosos N (golpes) Consistência Peso específi co (kN/ m3) ≤ 2 Muito mole 13 3 – 5 Mole 15 6 – 10 Média 17 11 – 19 Rija 19 ≥ 20 Dura 21 Fonte: Godoy (1972, apud Cintra et al.,2003) O peso específi co para solos arenosos pode ser obtido no quadro 3. 40 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Quadro 3: Peso específi co dos solos argilosos N (golpes) Consistência Peso específi co (kN/m3) Seca Úmida Satura- da ≤ 5 Fofa 16 18 19 5 – 8 Pouco compacta 16 18 19 9 – 18 Medianamente compacta 17 19 20 19 – 40 Compacta 18 20 21 ≥ 40 Muito compacta 18 20 21 Fonte: Godoy (1972, apud Cintra et al.,2003) A coesão de argilas pode ser obtida pelo quadro 4. Quadro 4: Peso específi co dos solos argilosos N (golpes) Consistência Coesão (kPa) < 2 Muito mole < 10 2 – 4 Mole 10 – 25 4 – 8 Média 25 – 50 8 – 15 Rija 50 – 100 15 – 30 Muito rija 100 – 200 > 30 Dura > 200 Fonte: Alonso (1983) O módulo de elasticidade dos solos pode ser calculado pela equação 8: (8) Na qual, E = módulo de elasticidade em solos adensados e N60 = número de golpes considerando a correção de energia da cravação, partindo do pressuposto de que 60% da energia teórica produzida pelo martelo é transmitida para o amostrador. A resistência não drenada das argilas pré-adensadas pode ser calculada pela equação 9: 41 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S (9) Na qual, Su = resistência não drenada em argilas pré-adensadas. O coefi ciente da variação volumétrica (mv) em solos pré-aden- sados pode ser calculado de acordo com a equação 10: (10) O módulo de elasticidade não drenado (Eu), para os solos pré- -adensados, pode ser calculado pela equação 11: (11) A resistência à compressão das rochas brandas (σc) pode ser calculada pela equação12: (12) Diversas correlações podem ser utilizadas para prever recal- ques e tensões admissíveis nas fundações diretas, o cálculo da capa- cidade de carga para fundações profundas, dentre outras coisas. Po- rém, é importante destacar que a utilização de qualquer correlação para estimar parâmetros geotécnicos precisa ser condicionada às situações parecidas em que foram obtidas. Para aprender um pouco mais sobre o ensaio SPT, acesse: https://www.apl.eng.br/artigos/2016-METODOLOGIA- EXECUTIVA-SONDAGEM-PERCUSSAO-SPT.pdf https://www.youtube.com/watch?v=X4MK91AL_lk. (11) (12) 42 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S SONDAGEM ROTATIVA A sondagem rotativa é um conjunto motomecanizado que visa a retirada de amostras contínuas de materiais rochosos por meio da ação de um perfurante que sofre a ação de forças de rotação e de pe- netração. Essa sondagem é utilizada quando a sondagem SPT alcan- ça a camada rochosa, solos impenetráveis à percussão e matacões. A sondagem rotativa tem como fi nalidade obter amostras, que são deno- minadas como testemunhos de sondagem, além de abrir furos para que outros ensaios possam ser realizados. O quadro 5 ilustra os diâmetros mais utilizados da sondagem rotativa: Quadro 5: Peso específi co dos solos argilosos Nomenclatura Diâmetro Padrão mé- trico Padrão DCD- MA Furo (mm) Testemunho (mm) - EX 37,71 21,46 - AX 48,00 30,10 - BX 59,94 42,04 - NX 75,64 54,73 86 mm - 86,02 72,00 - HX 99,23 76,20 Fonte: Alonso (1997) A fi gura 12 ilustra o equipamento utilizado para a realização da sondagem rotativa, o qual é composto por sonda rotativa (que pode ser de acionamento mecânico, manual ou hidráulico), motor (movido à eletricidade, gasolina ou diesel), cabeçote de perfuração e guincho; Hastes (tubos com comprimento variando de 1,5 a 6,0 metros, ligados através de niples – o objetivo desses tubos é transmitir o movimento de perfuração e rotação da ferramenta de corte, além de conduzir água para refrigerar e limpar o furo). Há ainda os barriletes (tubos que rece- bem o testemunho), que podem ser: simples, nesse caso, o testemunho está sujeito à erosão pelo fl uido de circulação, por isso, são utilizados apenas em rochas brandas com qualidade excelente; duplo rígido, quando formado por dois tubos que giram no mes- mo sentido, no qual circula o fl uido. Esses barriletes são empregados em rochas com boa qualidade; 43 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S duplo livre, quando os barriletes são estacionários, por isso, são utilizados apenas quando se deseja recuperar o material de enchimento na descontinuidade das rochas; tubo interno removível, nesse tipo, o tubo interno é removido do interior da coluna de perfuração, com isso, consegue-se grande re- cuperação do material perfurado. Há ainda as coroas, que são os elementos cortantes, sendo constituídas pela matriz (elemento para fi xação de diamantes), pelo cor- po (que liga a coroa com os elementos superiores), pelas saídas de água (orifícios que escoam a água da refrigeração) e por diamantes industriais (que podem ser cravados ou impregnados na matriz). Os revestimentos são utilizados para estabilizar os furos quando preciso. O sistema para circulação de água é constituído por um conjunto de motor, bomba, tanque e mangueira. Esse sistema tem como objetivo resfriar a coroa, expulsar os detritos e dar estabilização adicional à parede por meio de pressão hidrostática e, por fi m, a caixa de testemunhos Figura 12: Equipamento utilizado na sondagem rotativa Fonte: Lima (2017) 44 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S A execução da sondagem O ensaio deve ser realizado em terreno seco. Inicialmente, é preciso limpar a área para eliminar obstáculos em potencial que podem afetar o ensaio. Pode-se ainda criar sulcos ao redor da área a ser son- dada para evitar a interferência de água de enxurradas quando chover, e se for o caso. A sonda deve ser ancorada fi rmemente, estando nive- lada com o solo, de modo que não haja vibração excessiva, que pode afetar a sondagem. Em locais cobertos com lâmina de água de grande espessura ou alagados, a sondagem deve ser executada sobre uma plataforma fi xa ou fl utuante, desde que esteja ancorada fi rmemente, além de estar com o assoalho totalmente coberto e que cubra, pelo menos, a área do tripé ou o raio de cerca de 1,5 m, os quais devem ser contados ao redor do contorno das sondas. No local em que será realizada a sondagem, é importante que haja a cravação do piquete, identifi cando a sondagem e servindo de ponto de referência para as medidas de profundidade e, também, para auxiliar na amarração topográfi ca. Quando tiver solo onde for realizado o furo, este deve ser sondado pela técnica SPT até atingir a condição de SPT impenetrável. Todos os recursos da sondagem rotativa devem ser utilizados para garantir que todo o material atravessado seja recuperado (os re- cursos são: utilização de acessórios e equipamentos adequados, uso de lama bentonítica como o fl uido da perfuração, dentre outras coisas). Deve-se registrar as características da coluna de perfuração e das son- das rotativas usadas, as características da coroa, o tempo para realiza- ção das manobras, a avaliação da pressão aplicada na composição, a velocidade de rotação, a velocidade de avanço, a vazão de água circu- lante e a pressão. A sequência correta dos diâmetros deve ser estabelecida pre- viamente, sendo alterada apenas quando houver necessidade técnica. Para controlar a profundidade do furo, deve-se avaliar a diferença do comprimento total das hastes com a peça da perfuração e a sua sobra em relação aos piquetes de referência. Quando a sondagem alcançar o lençol freático, deve-se anotar sua profundidade. Caso haja artesia- nismo não surgente, é preciso registrar o nível estático, caso o arte- sianismo seja surgente, além do nível estático, deve-se medir o nível dinâmico e a vazão. Os níveis de artesianismo devem ser medidos antes e ao térmi- no das operações de sondagem. Após terminar a última medida do nível de água ou mediante a fi nalização do furo seco, deve-se preencher o 45 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S orifício, após isso, é importante identifi car esse local de sondagem. Em sítios de barragens, o preenchimento de todo o furo deve ser feito com cimento, nos demais casos, deve-se preencher o furo com solo ou solo cimento em toda a sua profundidade. É importante destacar que após cada manobra (ciclos para o corte e a retirada de testemunhos), os testemunhos são retirados com cuidado e colocados na caixa de testemunho. Após a obtenção destes, consegue-se classifi car o material retirado ou prospectado, bem como um índice de qualidade, denominando Rock Quality Designation (RQD), que pode ser calculado através da equação 13. (13) Na qual, l>10 cm = comprimento de fragmentos recuperados e apresentam comprimento superior a 10 cm, l barrilete = comprimento total do barrilete utilizado. O RQD pode aparecer em perfi s de sondagem como recupera- ção, porém, com este material, é possível avaliar a qualidade da rocha, de acordo com a classifi cação apresentada no quadro 6. As sondagens rotativas podem ser a continuidade das sondagens SPT quando estas forem classifi cadas como impenetráveis. Dessa forma, no perfi l geotéc- nico do furo, deve-se apresentar além do RQD e do número de golpes, a percussão e a descrição da rocha, assim, tem-se uma sondagemmis- ta, sendo seu perfi l geotécnico semelhante ao ilustrado na fi gura 14. Quadro 6: Peso específi co dos solos argilosos RQD (%) Qualidade do maciço rocho- so 0 – 25 Muito fraco 25 – 50 Fraco 50 – 75 Regular 75 – 90 Bom 90 – 100 Excelente Fonte: Santos (2016) 46 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Para conhecer mais sobre a sondagem rotativa, acesse: https://www.apl.eng.br/artigos/2106-SONDAGEM- ROTATIVA-METODOLOGIA-EXECUTIVA.pdf. ENSAIO DE PENETRAÇÃO ESTÁTICA TIPO CPT/CPTS Os Ensaio de Cone (CPT) e Piezocone (CPTS) são uma das ferramentas de prospecção geotécnicas mais poderosas do mundo. Através dos resultados gerados pelo ensaio, consegue-se determinar a estratigrafi a de subsolos, prever a capacidade de carga para fundações e obter as propriedades geomecânicas dos materiais que compõem o subsolo. Esse tipo de ensaio foi utilizado pela primeira vez no ano de 1930, sendo que somente após 1950 ele começou a ser utilizado no Brasil. As principais vantagens do ensaio são a capacidade de des- crever detalhadamente a estratigrafi a do subsolo, de registrar continua- mente a resistência à penetração, a eliminação de infl uências exercidas por operadores nas medidas realizadas no ensaio e a obtenção dos parâmetros de projeto. O ensaio CPT é mais caro quando comparado com o SPT, po- rém, fornece resultados mais completos do que este. Basicamente, os equipamentos utilizados para a execução do ensaio tipo cone podem ser divididos em três classes, considerando a metodologia usada e os esforços a serem medidos. A primeira classe é a do cone mecânico, nesse caso a medida dos esforços para a cravação é realizada na superfície do terreno. Já na segunda classe, a do cone elétrico, os esforços de cravação são me- didos diretamente na ponteira, utilizando uma célula de carga elétrica. No terceiro método, o piezocone, além das medidas feitas no ensaio de cone, consegue-se monitorar de forma contínua os poropressões no processo de cravação. O equipamento utilizado para a execução do ensaio de cone ou piezocone é composto pelo dispositivo de cravação, que pode ser manual, conforme a fi gura 13 ou mecanizado, conforme a fi gura 14. Há os elementos de sondagem, que englobam hastes, tubos e o cone; o cone, que é formado por duas partes, sendo uma ponta cônica que tem ângulo de vértice igual a 60°, conectado a uma luva que tem se- 47 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S ção transversal igual a 10 cm2 (o material de construção do cone deve apresentar a rugosidade máxima de 0,01 mm); e os dispositivos para a medição de esforços, como piezômetros, manômetros, células de cargas, dentre outras coisas. Figura 13: Equipamento utilizado no ensaio CPT/CPTS Fonte: Santos (2016) 48 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 14: Perfi l geotécnico de sondagem mista Fonte: Adaptado de ECD Ambiental (2013) A execução do ensaio No Brasil, o ensaio é regulamentado pelo Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), no Método Brasileiro (MB) 3406 intitulado Solo – Ensaio de penetração de cone in situ (CPT). O ensaio consiste em cravar no solo a ponteira cônica em uma velocidade constante de 20 mm/s, para obter dados, como resistência lateral (fs), resistência da ponta (qc) e poropressões nos ensaios de piezocone. A utilização de piezocone permite corrigir a resistência total mobilizada no processo de cravação por meio da geração de valores de poropressões. Após a realização do ensaio, pode-se obter um perfi l semelhante ao da fi gu- ra 15, no qual os parâmetros qc, fs e Rf são plotados em função da profundidade. 49 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Figura 15: Perfi l geotécnico de sondagem mista Fonte: Santos (2016) O parâmetro Rf também pode ser chamado de razão de atrito e pode ser calculado através da equação 14: (14) Após a obtenção dos resultados no ensaio CPT/CPTS, conse- gue-se utilizá-los em diversas aplicações, a primeira delas é para de- terminar a estratigrafi a do subsolo; para isso deve-se, primeiramente, calcular o valor de Rf. Depois de calculado, deve-se observar o quadro 7 para a classifi cação de subsolo. 50 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Quadro 7: Classifi cação de subsolo de acordo com o ensaio CPT/ CPTS Tipo de solo Rf Areia fi na a grossa 1,2 – 1,6 Areia siltosa 1,6 – 2,2 Areia silto-argilosa 2,2 – 4,0 Argila > 4,0 Fonte: Begemann (1965) A resistência ao cisalhamento não drenado (Su) de argilas pode ser calculada pela equação 15: (15) Na qual, σ’vo = tensão efetiva no solo de repouso, Nkt = ao fator da capacidade de carga, que é obtido pela aplicação de teoria de equi- líbrio limite. Para determinar a tensão de pré-adensamento (σ’vm) das argilas, utiliza-se a equação 16: (16) O coefi ciente de empuxo das argilas (ko) é calculado de acordo com a equação 17: (17) Na qual, ∅` = ângulo de atrito efetivo. Outra forma de calcular o coefi ciente de empuxo é pela equação 18: (18) (15) (16) 51 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S Na qual, σ’vo = tensão efetiva do solo em repouso eσ’vo = tensão total do solo em repouso. Pode-se calcular também a densidade relativa nas areias pela equação 19: (19) Pode-se ainda calcular o módulo de deformabilidade em 25% da tensão desviadora máxima de areias, de acordo com a equação 20: (20) 52 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S QUESTÕES DE CONCURSOS QUESTÃO 1 Ano: 2013 Banca: FUNRIO Órgão: INSS Prova: INSS – 2013 – FUN- RIO – Engenheiro Civil Nível: Superior. A prospecção dos solos para se obterem dados que permitam pro- jetar as fundações de uma obra pode ser executada por meio do SPT (Standard Penetration Test) ou por meio do CPT (Cone Pene- tration Test), sendo as principais diferenças entre esses dois tipos de sondagem: I. para um mesmo número de furos e num mesmo local, o método SPT tem menor custo que o método CPT; II. o método SPT é executado por meio de percussão, enquanto o CPT é executado por meio de pressão; III. o método CPT fornece resultados mais completos do que o SPT. Quantas dessas afi rmativas estão corretas? a) Somente a primeira está correta. b) Somente a segunda e a terceira estão corretas. c) Somente a segunda está correta. d) Somente a primeira e a terceira estão corretas. e) Todas as afi rmativas estão corretas. QUESTÃO 2 Ano: 2016 Banca: CESPE Órgão: PCPE Prova: PCCE – 2016 – CESPE – Peri- to Criminal – Engenheiro Civil Nível: Superior. Assinale a opção correta relativa aos processos de investigação de campo dos solos de fundações: a) O ensaio de prova de carga direta fornece informações acerca da resistência do solo, do nível do lençol freático e de valores de poropres- são. b) O ensaio de palheta — vane test — é utilizado para a determinação do módulo elástico das areias e dos pedregulhos.c) O gamadensímetro é o equipamento utilizado para a identifi cação visual e tátil dos solos. d) O ensaio de cone — CPT (cone penetration test) — fornece leitura da resistência de ponta, da resistência do atrito lateral e a correlação entre os dois, medida em %, permite a identifi cação do tipo de solo e a previsão da capacidade de carga de fundações. e) A sondagem de reconhecimento a percussão — SPT (standard pe- netration test) — fornece o valor da resistência dos solos, medido pelo 53 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S índice de resistência à penetração, e o valor de RQD (rock quality de- signation), índice de qualidade do maciço rochoso. QUESTÃO 3 Ano: 2014 Banca: CESPE Órgão: TRE-MT Prova: TER-MT – 2014 – CESPE – Engenheiro Civil Nível: Superior. A sondagem de simples reconhecimento, ou sondagem a percus- são com realização do ensaio de resistência a penetração SPT, possibilita a identifi cação expedita de algumas características do subsolo onde está sendo realizado o ensaio. Porém, NÃO é possí- vel identifi car por meio da sondagem: a) a capacidade de carga estimada em várias profundidades. b) a identifi cação e a espessura das camadas de solo que compõem o subsolo. c) o nível do lençol freático. d) a cor dos solos de cada camada. e) a permeabilidade das camadas de solo. QUESTÃO 4 Ano: 2014 Banca: CESPE Órgão: Anatel Prova: Anatel – 2014 – CESPE – Engenheiro Civil Nível: Superior. No ensaio de penetração dinâmica, emprega-se um amostrador especial com tubo de parede fi na, conhecido como Shelby, para a retirada de amostras indeformadas, que são necessárias aos ensaios de laboratório. ( ) Certo ( ) Errado QUESTÃO 5 Ano: 2014 Banca: CESPE Órgão: Anatel Prova: Anatel – 2014 – CESPE – Engenheiro Civil Nível: Superior. O ensaio de cone, ou ensaio de penetração contínua, consiste na cravação no terreno, a uma velocidade lenta e constante, de uma haste com ponta cônica, medindo-se a resistência encontrada na ponta e a resistência por atrito lateral, e é adequado para a investi- gação de solos moles. ( ) Certo ( ) Errado QUESTÃO DISSERTATIVA – DISSERTANDO A UNIDADE A sondagem rotativa é um método de investigação direto, muito utiliza- 54 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S do na engenharia geotécnica, por meio dela consegue-se indicar o grau de alteração, o tipo de rocha, a coerência, a xistosidade, dentre outras características. A sondagem ocorre por um movimento de avanço do furo por meio de movimentos de rotação e pressão de uma coroa res- ponsável pelo corte. Utiliza-se uma bomba para fazer com que a água circule, sendo esta associada à sonda a fi m de refrigerar a coroa e reti- rar os detritos e os pós da sondagem. Diante desse breve resumo sobre a sondagem rotativa, discorra sobre esse processo e como ele pode trabalhar em conjunto com outro tipo de sondagem para a realização de investigações geotécnicas. TREINO INÉDITO Sobre o ensaio SPT marque a opção incorreta: a) esse é o método de investigação mais simples. b) o equipamento utilizado no ensaio é simples. c) o custo dos equipamentos é alto. d) é um ensaio de baixo custo. e) permite a obtenção de valores que auxiliam em metodologias empí- ricas de projeto. NA MÍDIA A geotecnia nos projetos de construção civil O solo é o suporte de qualquer obra, além de ser utilizado em aterros compactados para os mais diversos fi ns, é considerado um material heterogêneo, com propriedades variáveis. Além disso, não é linear, ou seja, suas reações às tensões, principalmente à compressão, não são variáveis, podendo afetar enormemente o seu comportamento; e é ani- sotrópico, pois as propriedades e os materiais que o compõem não são iguais. A geotecnia é o campo da engenharia civil que estuda os solos e as ro- chas e eles reagem às ações do homem. Nos últimos anos, a causa am- biental tem gerado grande preocupação e, assim, a geotecnia e todas as suas vertentes atuam na prevenção de desabamentos; prevenção de desmoronamentos; prevenção de deslizamentos; preservação dos lençóis freáticos; gerenciamento do problema do lixo; e na contenção da ocupação de encostas. Não se deve esquecer de que qualquer ação humana sobre o meio geológico interfere, não só, limitadamente, em matéria bruta; mas, sig- nifi cativamente, em matéria em movimento, ou seja, em processos geo- lógicos, sejam eles menos ou mais perceptíveis, sejam eles mecânicos, 55 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S físico-químicos ou de qualquer outra natureza, estejam eles temporaria- mente contidos ou em pleno desenvolvimento. O projeto geotécnico é um conjunto de documentos que engloba as investigações geotécnicas, análises, interpretações, estudos, memória de cálculo e desenhos. Es- tes documentos têm grau de detalhamento compatível com a fase de projeto, característica e porte da obra, eventualmente necessitando de estudos geológicos. Fonte: Revista Ad Normas. Data: 18 dez. 2018. Leia a notícia na íntegra: https://revistaadnormas.com.br/2018/12/18/a- -geotecnia-nos-projetos-de-construcao-civil/ NA PRÁTICA Através das investigações geotécnicas, consegue-se prever problemas e categorizá-los de acordo com a sua categoria e o risco que apresen- tam. É importante realizar ensaios laboratoriais e in situ nas amostras a fi m de obter parâmetros como deformabilidade, resistência, estados de tensão, dentre outros. Vale ressaltar que esses testes e os ensaios devem ser executados sob a supervisão de um profi ssional capacitado. Após a realização dos ensaios é essencial descrever os métodos e os equipamentos utilizados. É importante que a escolha e a descrição do método sejam realizadas considerando o tipo da obra para obter dados precisos e que forneçam informações precisas acerca do subsolo. Des- sa forma, assegura-se a segurança da obra, bem como, a diminuição de problemas geotécnicos. 56 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S ENSAIO DILATOMÉTRICO DE MARCHETTI O dilatômeto de Marchetti ou DMT foi desenvolvido na Itália por Silvano Marchetti no ano de 1970. Inicialmente, o equipamento foi desenvolvido com o intuito de medir o módulo de deformabilidade e a tensão in situ do solo. Para minimizar as deformações geradas pela penetração no solo e melhorar a correlação do DMT, com o comporta- mento obtido na pré-inserção, foi escolhido um corpo de prova fi no, em forma de lâmina e com uma membrana circular posicionada em uma das faces da lâmina. Quando comparada ao ensaio CPT, a lâmina gera menos deformações no solo por causa da sua forma geométrica. A lâmina é ligada à superfície de controle, conforme fi gura 18, que é constituída de válvulas para controlar o fl uxo de gás (oxigênio, nitrogênio ou ar comprimido) e dois manômetros (responsáveis por re- gistrar a pressão). O cabo eletropneumático sai da unidade e passa pelo interior da haste de cravação, que é do tipo CPT; em seguida, ele é ENSAIO DILATOMÉTRICO DE MARCHETTI, ENSAIO PRESSIONOMÉTRICO & CASOS HISTÓRICOS IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S 57 IN V E ST IG A Ç Ã O G E O TÉ C N IC A - G R U P O P R O M IN A S conectado à lâmina do dilatômetro. Nesse processo, a corrente elétrica é gerada através de baterias ou pilhas. A fi gura 16 ilustra com detalhes a geometria da lâmina e sua membrana. Figura 16: Unidade de controle e lâmina e membrana DMT Fonte: Damasco Penna (2019) A lâmina penetra no solo verticalmente, sendo empurrada pelo sistema de cravação em velocidades constantes, que podem ser entre 2 e 4 cm/s. De 20 em 20 cm a cravação é interrompida, aplica-se pressão a fi m de infl ar a membrana, realizando três medições. Após essa leitura, a membrana penetra mais 20 cm no solo e o ensaio continua assim
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