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12 CENTRO UNIVERSITARIO DA AMAZÔNIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLANA DE FUNDAMENTO DE GEOLOGIA TURMA DE OITAVO PERIODO Jean de Sousa Pimentel – 2702101 SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO COM SPT – MÉTODO DE ENSADIO TRABALHO AVALIATIVO N2 Jean de Sousa Pimentel – 2702101 SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO COM SPT – MÉTODO DE ENSADIO TRABALHO AVALIATIVO N2 Trabalho de pesquisa bibliografica apresentado ao Curso de Graduação de Engenharia Civil do (Unama - Santarém) do estado de Pará, como requisito para obtenção de nota da disciplina Fundamentos Geologico N2, sob orientação do/a Professor. Marlyson Silveira. INTRODUÇÃO. Esta pesquisa bibliográfica tem como objetivo mostra sua origem histórica e todos os processos, ferramentas e execução de uma sondagem com o método SPT. E sua aplicação dentro da engenharia civil. 1. RELATOS HISTORICOS A sondagem SPT (standard penetrationtest), historicamente era executada em sistema baste duvidosos e pouco normatizado, seus estudos não eram os melhores para época (BELICANCANTA, 1985). Em 1902, inicia-se um processo inovador para época através de Charles R. Gow. Tal processo executava através de cravação de tubos com intervalos de penetração, altura de queda de impacto e descrição da quantidade de golpes. Mas estudos mostra bem antes do ano 1902, a sondagem já era feita de uma forma baste precária. A perfuração executada através de circulação d’água recolhendo detritos desde duvidoso método, os resultados desse Anelise de solo eram bastante incoerentes, em função do tipo e propriedades coletadas. Terzaghi e Peck, publicaram e 1948 um estudo dos procedimentos da sondagem por circulação de água, que ligando a penetração e a resistência do material penetrado do solo, e desta forma surgi o nome “Standard Penetration Test”. Este método foi uma revolução para construção civil da época, que agregava índice de resistência a penetração do solo coma resistência, consistência, compacidade, equipamentos, as formas de execução e elaboração do ensaio. No decorrer dos anos o STP, sofre variais mudanças e ajuste tanto de elaboração quanto na normatização. Só em 1958 surge a primara norma D1586-58T (ASTM,1958) da AmericamSociety for TestingandMaterials. Na década de 30 tais estudos finalmente chega no Brasil agregando um grande valor, pois antes a análise de solo era feita na forma de contato tátil-visual. Mesmo assim no Brasil inda tinhas muitas dificuldades no fator execução por não serem normatizado. Só décadas depois no 5º Congresso Brasileiro de Mecânicas dos Solos, foi proposto a criação de a normatização de método para sondagem simples do reconhecimento do solo, baseada na norma MB – 12111 (1979), e renumerada para NBR-6484/1980 (ABNT, 1980) “Execução de sondagens de simples reconhecimento dos Solos”, logo os procedimentos de estudos e execução da resistência do solo a penetração passaram a ser normatizados no Brasil. 2. AFINAL O QUE É SONDAGEM? Sondagem é o ato de sondar, ou seja, observar, analisar, vigiar ou verificar algo ou alguma coisa. Normalmente, a sondagem serve para investigar, de modo extenso e metódico, determinado ambientes, substancia ou situação, utilizando para isso alguns equipamentos oi métodos especiais. Exemplos de utilização de sondagem: Na medicina, no sentido de inserir uma sonda no corpo, como no caso de uma endoscopia. No campo político, no ato de sondagens de opiniões, para pesquisa de numéricas de margens. Na engenharia; como uso de sondagem no solo e na água, que permitem técnicas de análise da profundidade, composições entres outras características. 3. SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO COM SPT – MÉTODO DE ENSAIO. A sondagem SPT e normatizado no brasil pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), através da NBR 6484/1980 e com sua última atualização no ano 2001. Este método de ensaio e essencial para análise de solo e um bom desenvolvimento de serviços geotécnicos de qualidade e possibilitando os projetistas e calculistas optar pela forma mais econômica e segura para obras civis. Este serviço é também conhecido como investigação geotécnica ou investigação do subsolo. No Brasil o ensaio de campo mais utilizado para este fim é a Sondagem Simples de Reconhecimento de Solo, ou seja, o SPT. SPT é a sigla para Standart Penetration Test, traduzindo é o Teste de Penetração Padrão. 3.1. EQUIPAMENTOS NECESSARIOS. Para a realização dos serviços de sondagem de solo são utilizados equipamentos simples, mas que precisam ser manuseados de forma adequada. A não observância das normas de execução, ou funcionários treinados de forma inadequada podem fazer com que os resultados obtidos sejam falseados. Para evitar este tipo de problema o segredo é escolher uma boa empresa de sondagem. Os principais equipamentos de acordo com NBR 6484/201 são: 1 – Torre (tripé), equipada com sarilho, roldana e cabo de aço; 2 – Tudo revestido com diâmetro interino 63,5mm (Dext= 76,1 mm ± 5 mm e Dint= 68,8 mm ± 5 mm), podendo ser emendado por luvas, com comprimentos de 1,00 m e/ou 2,00 m; 3 – Haste de aço para avanço, com diâmetro nominal interno de 25 mm (diâmetro externo de 33,7 mm e peso do tubo 2,97 kg/m); 4 – Martelo padronizado com 65 kg de peso em ferro com coxim de madeira para escavação das hastes de perfuração e dos tubos de revestimentos, de forma cilíndrica ou prismática; 5 – Conjunto de motor-Bomba para circulação de água; 6 – Trépano ou peça de lavagem constituída por peças de aço terminada em bisel e dotada de duas saídas laterais para água; 7 – Trado concha com 100 mm de diâmetro e trado helicoidal de diâmetro mínimo de 56 mm e máximo 62 mm; 8 – Amostrador padrão bipartido de diâmetro externo de 50,8 mm e interno 34,9 mm; 9 – Baldinho para esgotar o furo; 10 – Medidor de nível-d ’água; 11 – Metro de balcão; 12 – Recipiente para amostra; 13 – Caixa d’água ou tambor com divisória interna para decantação; e 14 – Ferramentas gerais necessárias à operação da aparelhagem. Equipamentos para execução Fonte: Google Imagem (2020). 3.2. METODOLOGIA DE EXECUÇÃO 3.2.1. LOCAÇÃO DO FURO E QUANTIDADES Quanto da sua locação, cada furo de sondagem (ver NBR 8036) deve ser marcado com a cravação de um piquete de madeira ou material apropriado. Este piquete deve ter gravada a identificação do furo e estar suficientemente cravado no solo, servindo de referência de nível para a execução da sondagem e posterior determinação de cota através de nivelamento topográfico (NBR 6484, 2001, INTEM 6.1, P 11). Segundo a NBR 8036, no item 4.1.1.2, referenda que o número de furo dever atender no mínimo uma para 200 m² de área em planta da edificação até 1.200 m² de área. Quando for entre 1.200 m² e 2.400 m² e recomendado fazer uma sondagem a cada 400 m² que excederem 1.200 m². E quando formem acima de 2.400 m² o número de furos da sondagem de estipulado de acordo com a planta da edificação em construção e caso não haja planta da edificação, a sondagem de fixar o número de furos com o distanciamento máximo de 100 m, com no mínimo 3 por ponto. 3.2.2. PROCESSOS DE PERFURAÇÃO A sondagem deve iniciada com a utilização do trado-concha ou cavadeira manual até a profundidade de 1,0 m, caso necessário já deve ser instalado o primeiro seguimento do tubo (NBR 6484, 2001). Nas operações subseqüentes de perfuração, intercaladas às de ensaio e amostragem, deve ser utilizado trado helicoidal até se atingir o nível d’água freático (NBR 6484, 2001, item 6.2.2, P 11). A partir daí a escavação é realizada por meio do trado helicoidal, até ser encontrado o lençol freático ou até o trado se tornar inoperante devido à resistência do solo. Não é permitido que, operações com trado, o mesmo seja cavado dinamicamente com golpes do martelo ou por impulsão da composição de perfuração (NBR 6484,2001, item 6.2.3, P11). Quando a utilização do trado helicoidal não é mais adequada, passa-se para a perfuração por circulação de água. Utiliza-se para a escavação o trépano de lavagem eo material é removido por meio de circulação de água realizada pela moto bomba. Durante toda a operação, a equipe deve estar atenta à necessidade do revestimento do furo com os tubos metálicos. Em algumas situações onde o revestimento com tubo metálico for dificultado é possível utilizar lamas de estabilização (betonita), no lugar do tubo metálico. Quando necessária à garantia da limpeza do furo e da estabilização do solo na cota de ensaio, principalmente quando da ocorrência de areias submersas, deve-se usar também, além de tubo de revestimento, lama de estabilização (NBR 6484, 2001, item 6.2.8, P 11). A equipe de execução de perfuração também é responsável por catalogar todas as profundidades de transição de camadas do solo. E realizado por meio do exame táctil-visual e da mudança de cor do material que é removido para fora do furo. A cada 1 metro de perfuração são colecionadas amostras do solo por meio do amostrador padrão. Para este procedimento o trépano é retirado e instalado o amostrador padrão à haste de perfuração. Em seguida a cabeça de bater é colocada no topo da haste e o martelo apoiado suavemente sobre a cabeça de bater, caso acontecer alguma penetração deve ser anotada. A elevação do martelo até a altura de 75 cm, marcada na haste-guia, é feita normalmente por meio de corda flexível, de sisal, com diâmetro de 19 mm a 25 mm, que se encaixa com folga no sulco da roldana da torre (NBR 6484, 2001, item 6.3.9, P 12). Utilizando o topo do tubo de revestimento como referência, marca-se na haste um segmento de 45 cm, divido em três trechos de 15 cm. O próximo passo é cravar o amostrador por meio de sucessivas quedas do martelo, que deve ser erguido a uma altura de 75 cm. A cravação do amostrador-padrão, nos 45 cm previstos para a realização do SPT, deve ser contínua e sem aplicação de qualquer movimento de rotação nas hastes (NBR 6484, 2001, item 6.3.8, P 12). A equipe deverá anotar o número de golpes necessários para a cravação de cada 15 cm do amostrador. O número de golpes NSPT será a soma dos golpes dos últimos 30 cm. Ou seja, os golpes do primeiro trecho de 15 cm são descartados e os golpes dos dois últimos trechos são somados. Não tendo ocorrido penetração igual ou maior do que 45 cm, após procedimento de 6.3.6, prossegue-se a cravação do amostrador-padrão até completar os 45 cm de penetração por meio de impactos sucessivos do martelo padronizado caindo livremente de uma altura de 75 cm, anotando-se, separadamente, o número de golpes necessários à cravação de cada segmento de 15 cm do amostrador-padrão (NBR 6484, 2001, item 6.3.7, P 12). Este procedimento de escavação e coleta de amostras é repetido até a profundidade indicada pelo projetista ou responsável técnico da obra ou até que se atendam os critérios normativos de interrupção da sondagem. 3.2.3. CRITÉRIOS DE PARALIZAÇÃO A sondagem SPT faz algumas observações para paralisação. De acordo com a sua normativa NBR 6484/2001 e seu item 6.4, diz que para paralisar a sondagem devem pelo menos um dos seguintes critérios: 1 – Quando em 3 m sucessivos se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 cm iniciais do amostrador; 2 - Quando em 4 m sucessivos se obtiver 50 golpes para penetração dos 30 cm iniciais do amostrador; 3 - Quando em 3 m sucessivos se obtiver 30 golpes para penetração dos 45 cm iniciais do amostrador; 4 - Quando em 3 vezes consecutiva, com tempos de lavagem de 10 minutos cada não seja possível avançar, com o trépano de lavagem, profundidades superiores a 5 cm. 3.2.4. CUIDADOS COM LENÇOL FREÁTICO Quando encontramos o lençol freático durante a execução da sondagem SPT o nível deve ser verificado duas vezes. A primeira vez durante a execução do perfuração quando encontrada e a segunda após 24 horas do termino da perfuração. 3.2.5. CORRELAÇOES O valor (NSPT), possibilita aos profissionais da engenharia de realizar correlações importante dentro do processo. Como a determinação da consistência dos solos argilosos e a compacidade dos solos arenosos. A seguir algumas das relações segundo a NBR 6484/2001: Além da determinação da consistência ou grau de compacidade, é possível determinar a resistência do solo, ou seja, taxa de trabalho. Para isto, são utilizadas formulações empíricas. Solos Índice de Resistência a Penetração Designação Areias e siltes arenosos ≤ 4 Fofa (o) 5 – 8 Pouco compactada (o) 9 – 18 Mediamente compactada (o) 19 – 40 Compactada (o) >40 Muito compactado (o) Argilas e siltes Argilosos ≥2 Muito Mole 3 – 5 Mole 6 – 10 Média (o) 11 – 19 Fija (o) >19 Dura (o) Não é o objetivo desta pesquisa o aprofundamento nestas formulações. As seguir alguns valores de referências: Tipos de solos Número de Golpes (SPT) Taxa do Solo (Kgf/cm²) Areias e siltes 0 a 4 0 a 1 5 a 8 1 a 2 9 a19 2 a 3 19 a 40 ≥ 4 Argila 0 a 2 0 a 0,25 3 a 5 0,5 a 1 6 a 10 1,5 a 3 11 a 19 3 a 4 ≥19 ≥ 4 Os dados da sondagem SPT devem ser coletados e classificados por um profissional habilitado e com conhecimento técnico. Na sua grande maioria e analise e feita por um engenheiro civil e coletado por um técnico especialista em sondagem. Não pode esquecer de ter em posse equipamentos normatizados devidamente aferidos e uma equipe bem treinada. Procure sempre empresas especializada com boas referências e com um currículo sem questionamento de execução. 4. CONCLUSÃO Diante de tudo que foi abordando nesta pesquisa bibliografia, concluímos que o método de sondagem SPT e de suma importância para engenharia civil e desempenha um papal fundamenta para a tomada de decisão do profissional da área. Pois através o ensaio de sondagens de simples reconhecimento do solo, podemos diagnostica a trabalhabilidades das camadas e subcamadas do solo, que no proporciona resultado de índices de resistividade, humidade hidroscópica, granulometria e os tipos de solo quanto a sua origem. 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS GALVÃO, Borba Galvão, Imponência da Sondagem SPT na Construção Civil: Tipos de Sondagem, Suas Metodologia e Utilidade, JUNHO DE 2019 PEREIRA, Celso José, Manual de Execução de Sondagem. MARÇO DE 1997 JUNHO DE 2019 PEIXOTO, Anna Palcheco. Estudo do Ensaio SPT-T e Sua Aplicação na Pratica de Engenharia de Fundações. Campinas – SP , JUNHO DE 2001. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484:Solo – Sondagens de Simples reconhecimento com SPT – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 2001. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7250:Indetificação e Descrição de Amostras de Solos Obtidas em Sondagem de Simples Reconhecimento dos Solos. Rio de Janeiro, 1982. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8036:Programação de Sondagem de Simples Reconhecimento dos Solos Para Fundações de Edifícios Ensaio. Rio de Janeiro, 1983.