AMOSTRAGEM DE SOLOS PARA ENGENHARIA CIVIL

Prévia do material em texto

5
Faculdade Santa Maria- FSM
Graduação em Engenharia Civil
Unidade Curricular: Mecânica dos Solos
AMOSTRAGEM DE SOLOS PARA ENGENHARIA CIVIL
Cajazeiras- PB
Maio de 2020
Javane Pereira de Souza
AMOSTRAGEM DE SOLOS PARA ENGENHARIA CIVIL
Relatório apresentado em cumprimento às exigências de avaliação da Unidade Curricular de Mecânica dos Solos do Curso de Engenharia Civil da Faculdade Santa Maria - FSM, ministrada pelo docente Elysson Marcks Gonçalves Andrade.
Cajazeiras- PB
Maio de 2020
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO........................................................................................................ 4
2 OBJETIVOS............................................................................................................. 4
3 AMOSTRA DE SOLOS........................................................................................... 4
4 TIPOS DE AMOSTRAS.......................................................................................... 5
4.1 Amostra não representativa.................................................................................... 5
4.2 Amostra representativa deformada (ou amolgada).............................................. 6 
4.3 Amostra indeformada.............................................................................................. 6 
5 INSTRUMENTOS PARA AMOSTRAGEM........................................................ 7
6 RETIRADA DA AMOSTRA.................................................................................. 7
6.1 Procedimentos comuns à coleta de amostras deformadas e indeformada.......... 8
6. 2 Descrição dos procedimentos à coleta de amostra deformada............................ 8
6.3 Descrição dos procedimentos à coleta de amostra indeformada.......................... 9
7 UTILIZAÇÃO DAS AMOSTRAS.......................................................................... 9 
7.1 Amostra deformada.................................................................................................. 9 
7.2 Amostra indeformada............................................................................................. 10
8 CONCLUSÃO......................................................................................................... 10 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA.......................................................................... 11
1. INTRODUÇÃO
O entendimento do solo e do subsolo é de fundamental importância para que possibilite que os engenheiros elaborem resultados tecnicamente confiáveis e economicamente viáveis, que auxiliará uma obra de engenharia. Principalmente na construção de edificações, aterros, pontes, barragens e estradas.
A qualidade da amostra e do procedimento dos ensaios influencia diretamente na caracterização de um solo. Existem normas técnicas que tratam o assunto e que devem ser seguidas. Para cada um dos tipos de amostras representativas o procedimento na amostragem será diferente. 
A representatividade mede o grau no qual as amostras coletadas refletem mais aproximadamente as condições de uma área em particular. Por exemplo, uma amostra de solo coletada no ponto de maior contaminação de uma determinada área não representa as condições de toda a área, mas apenas fornece uma limitada indicação da magnitude do problema. 
A distribuição e localização dos pontos de amostragem devem ser adequadas para fornecer a representatividade planejada. 
2. OBJETIVOS
O objetivo deste trabalho é apresentar por meio de estudos bibliográficos os principais benefícios que a amostragem e análise de solo podem proporcionar, diferenciar os tipos de amostras, descrever os procedimentos de coleta das amostra e onde serão utilizadas, e identificar os instrumentos usados na retirada dos solos.
3. AMOSTRA DE SOLOS
O solo é um corpo natural, de constituintes minerais e orgânicos, diferenciados em horizontes de profundidade variável, formando uma superfície consolidada que recobre as rochas e mantem a vida animal e vegetal na terra. É constituído de camadas que diferem pela natureza física, química e biológica, que se desenvolveram com o tempo sob a influência do clima e da própria atividade biológica (Rene Brasil, 2012).
O solo em sua condição natural, apresenta inerente variação das suas propriedades químicas e físico – hídricas (textura, cor, estrutura, densidade e retenção de água). São características presentes e observáveis nos solos que permitem distinguir um determinado tipo de solo dos demais (Embrapa, 2016).
A análise do solo, procura estudar estas variabilidades, e para isto são necessárias as operações de coleta de amostras para representar os solos das regiões em estudos, visto que é impossível examinar toda a área. 
Uma amostra é uma pequena porção de terra que contém as características do solo, sendo possível representá-lo nas análises. Como ela é relativamente pequena diante de toda a extensão do solo, essa amostragem deve ser retirada de forma técnica e correta, para que os dados correspondam à realidade de todo o terreno (Laboratório Água Limpa, 2020).
É fundamental uma realização correta dessa, só a partir de uma boa amostragem do solo é que teremos resultados confiáveis para a tomada de decisão e, consequentemente, teremos condições de realizar projetos.
4. TIPOS DE AMOSTRAS
As amostras de solo podem ser divididas em três tipos: 
4.1. Amostra não representativa 
 É aquela em que durante o processo de extração há perda, ganho ou troca de componentes minerais e umidade, além de modificações na sua estrutura. Não servem para ensaios de laboratório, limitando-se apenas a sua utilidade para a identificação expedita do solo. Por exemplo a figura 1 amostra recolhida durante o processo de perfuração por circulação de água nas sondagens à percussão.
 
Figura 1: Amostra não representativa de solo 
Fonte: Prospecção e Amostragem do Solo – Professor André Pereira Lima
4.2. Amostra representativa deformada (ou amolgada) 
 É aquela em que durante o processo de extração são preservados os constituintes minerais originais, porém perde sua estrutura devido ao processo de extração visto na figura 2 e não conserva perfeitamente a umidade do local de retirada, embora podendo essa perda de umidade ser minimizada com um processo de acondicionamento adequado. Essa amostra se presta aos ensaios que não exigem a preservação dessa estrutura, como por exemplo, os ensaios de caracterização, os ensaios de consistência, massa específica dos grãos, entre outros. 
Figura 2: Amostra representativa deformada (ou amolgada)
Fonte: Prospecção e Amostragem do Solo – Professor André Pereira Lima
4.3. Amostra indeformada 
 É aquela que além de representativa preserva ao máximo a estrutura do solo. São mantidos o peso específico aparente e a umidade natural do solo. São extraídas com amostradores como mostra a figura 3 e recebem cuidados especiais no seu manuseio e transporte. Em geral, o custo do processo de obtenção é relativamente oneroso e somente é justificado quando há necessidade de realização de ensaios mecânicos de resistência. 
Figura 3: Amostra indeformada
Fonte: AMOSTRA INDEFORMADA (BLOCO) - torresgeotecnia.site.com.br
5. INSTRUMENTOS PARA AMOSTRAGEM
Dentre as principais características dos amostradores, podemos destacar: coletar amostras com qualidade e em quantidade adequada, proporcionar bom custo-benefício, ser ergonômico e confortável para o operador. Para isso, o mercado oferece diversos tipos de amostradores, podendo ser manuais (trados e pás de corte) ou automatizados. 
Em qualquer caso é sempre necessário que as subamostras sejam retiradas de maneira uniforme em volume e profundidade desejada para que não ocorra uma sub ou superestimação dos atributos do solo dentro de um mesmo talhão.
Para coletar as amostras de solo, precisamos basicamente 3 instrumentos: a pá de corte para a coleta do solo, um balde para homogeneizar as subamostras e uma embalagem para enviar as amostras para o laboratório. A pá de corte pode ser substituída por um trado ou outros tipos de equipamentos,como demonstrado na figura 4.
Figura 4: Equipamentos que podem ser utilizados na amostragem de solo
Fonte: CTISM, adaptado de Comissão de Química e Fertilidade do Solo, 2004
O balde ou qualquer outro tipo de recipiente será utilizado para homogeneizar as sub-amostras. É de fundamental importância que este seja devidamente limpo, evitando contaminações que possam alterar o resultado da análise do solo. A embalagem, geralmente de plástico, serve para proteger o solo até que chegue ao laboratório. Existem algumas embalagens padrão utilizadas pelos laboratórios, onde já é possível colocar todas as identificações necessárias. Também devemos tomar cuidado para evitar contaminações
6. RETIRADA DA AMOSTRA
Da consulta da NBR 9604, da ABNT, de setembro de 1996 - Abertura de poço e trincheira para coleta de amostras indeformadas e deformadas -, sobre os procedimentos a serem seguidos e cuidados a serem observados. 
6.1. Procedimentos comuns à coleta de amostras deformadas e indeformadas
· Limpeza do terreno e segurança do trabalho; 
· Abertura de sulco para drenagem;
· Utilizar sarilho a partir de 2,00 m de profundidade (no caso de poço);
· Escoramento caso seja observada instabilidade; 
· Depositar solo retirado ao redor do poço, de forma sequencial; 
· Determinar profundidade das amostras;
· Não pisotear quando faltar 10 cm para retirar a amostra indeformada;
· Caso atingir o nível d’água, interromper o trabalho, anotar a profundidade e observar o nível por 30 minutos;
· Caso seja necessário avançar além do nível do lençol, utilizar bombas d’água, encamisamento de poço ou poços auxiliares de rebaixamento;
· Quando interromper a escavação? 
· Quando atingir a profundidade desejada; 
· O trabalho tornar-se inseguro; 
· Houver infiltração acentuada; 
· Encontrar material não escavável (rocha). 
· Tampar com lona o poço/trincheira durante interrupções;
· Preencher o fim dos trabalhos.
6.2. Descrição dos procedimentos à coleta de amostra deformada
· Retirar amostra a cada metro de profundidade ou quantas vezes forem necessárias. Variações nas camadas podem exigir retiradas adicionais; 
· A quantidade de amostra retirada deve ser em função da quantidade necessária em laboratório;
· Colocar etiqueta de identificação dentro e fora do saco plástico, constando:
· Obra, responsável; 
· Data e local da coleta; 
· Nº do poço/trincheira; 
· Profundidade;
· Nome do responsável pela coleta. 
· Utilizar recipientes hermeticamente fechados para amostras que devem ser mantidas com a umidade de campo;
· Manter a amostra à sombra e em local ventilado. 
6.3. Descrição dos procedimentos à coleta de amostra indeformada
· A amostra deve ter formato cúbico, com aresta de 0,15 a 0,40 m; 
· Escavar com cuidado moldando o bloco; 
· Colocar camadas de tela e parafina nas laterais e topo do cubo;
· Colocar a caixa por cima; 
· Seccionar a base do cubo, tombar cuidadosamente, regularizar a base e aplicar parafina e tela; 
· Preencher vazios entre o bloco parafinado e a caixa, com serragem; 
· Colocar etiqueta com os seguintes dados e indicar o topo do bloco;
· Obra; 
· Local;
· Identificação do poço ou trincheira;
· Número da amostra; 
· Orientação em relação a uma direção (montante-jusante) ou (norte-sul);
· Profundidade do topo e base do bloco em relação ao nível de referência na superfície do terreno;
· Data da amostragem; 
· Nome do responsável pela coleta.
· Transportar com cuidado ao laboratório, evitando choques; 
· Fazer o relatório de amostragem e o croqui do local.
7. UTILIZAÇÃO DAS AMOSTRAS 
7.1. Amostra deformada 
 	 A amostra de solo deformada é utilizada em inúmeros ensaios de laboratório, dentre os quais é possível destacar os seguintes: 
· Identificação visual e táctil do solo. 
· Ensaios de Classificação: 
· Granulometria;
· Limites de Consistência (Limites de Liquidez e Limites Plasticidade); 
· Massa específica dos sólidos. 
· Ensaio de compactação. 
· Preparação de corpos de prova para ensaios de: 
· Permeabilidade; 
· Compressibilidade; 
· Resistência ao cisalhamento. 
7.2. Amostra indeformada 
Utilizada para determinar as características do solo “in situ”: 
· Determinação dos índices físicos; 
· Determinação do coeficiente de permeabilidade; 
· Determinação dos parâmetros de compressibilidade; 
· Determinação dos parâmetros de resistência ao cisalhamento.
8. CONCLUSÃO 
 A amostra do solo a ser utilizada no ensaio é a principal parte do ensaio. No laboratório não é possível recriar as condições em que esse solo estava antes da coleta. Á primeira vista, coletar material no terreno é uma tarefa simples e sem importância. Falso engano. A competência na coleta desse material é diretamente proporcional à precisão dos resultados que serão buscados no laboratório. 
Saber quais as finalidades daquela amostra, quais os ensaios que serão realizados, é muito importante para o planejamento do tipo de amostra a ser coletada, da quantidade de material, da distribuição dos pontos de coleta no terreno e da sua forma de acondicionamento.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
CHRUSCIAK, Mariana Ramos – Apostila de Laboratório de Geotécnica, Aula 7, UFRR, Boa Vista-RR, 2015. 
LIMA, André Pereira – Prospecção e amostragem do solo, Universidade Veiga de Almeida, Rio de Janeiro – RJ. 
PIRES, Patrício – Coleta e preparação de amostras, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória- ES, 2013. 
ALMEIDA, João Guilherme Rassi - Amostragem e preparação dos solos, Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Goiânia-GO. 
VIEIRA, Adécio Lucas Lima; MARTINS, Maison Rodrigues Pereira e NASCIMENTO, Mohara de Oliveira, Amostras deformadas, IFMA, 2016. 
JÚNIOR, Antônio Carlos Totti, Mecânica dos solos, Faculdade de Tecnologia e Ciência – FCT, Salvador- BA, 2015