Considerações Iniciais Sobre Investigação do Solo

Primeiramente, é necessária uma investigação no local para que esta forneça subsídios aos projetistas, geotécnico e de estruturas. As investigações para fins de projeto e execução das fundações, de acordo com a Norma NBR-6122, compreendem:

Investigações de campo;

Investigações em laboratório sobre um grupo de amostras.

No caso das obras marítimas, a profundidade da investigação deve considerar as camadas erodíveis e ultrapassá-la, devendo sempre ser avaliada por um profissional especializado.

A NBR-6122 ainda cita alguns ensaios “in situ” com o intuito de avaliar melhor as características principais do terreno como: resistência e deformabilidade. Alguns dos ensaios citados abaixo devem seguir normas específicas:

a) Ensaios SPT – “Standart Penetration Test” ou Ensaio de Penetração Dinâmica. b) Ensaios de penetração de cone (C.P.T.), utilizando-se um cone padronizado na

cravação de modo a medir a resistência de ponta e o atrito lateral das camadas de interesse (conforme Norma – NB 3406);

c) Ensaios de palheta – “Vane Test”, para determinar as características da resistência ao cisalhamento da argila através do momento de torção necessário para girar um conjunto com duas palhetas verticais (conforme Norma NB 3122);

d) Ensaios pressiométricos que consistem na determinação da relação pressão- deformação lateral em diversas profundidades. Isso é feito através de uma sonda imersa no terreno e dilatando-se o seu diâmetro;

e) Ensaios de permeabilidade que consiste em produzir um regime de percolação no maciço de solo obtendo-se o coeficiente de permeabilidade (pouco utilizado em obras portuárias, portanto, não será discutido nesse trabalho);

f) Provas de carga com o objetivo de determinar as características de resistência e deformabilidade do terreno. Esse item será melhor discutido mais adiante.

Os ensaios “in situ” mencionados anteriormente, em nenhum caso substituem as sondagens de simples reconhecimento - SPT, conforme NBR-6122. Isso pela prática no

Brasil, no entanto, o uso de ensaios do tipo CPT está aumentando e países como Europa, tudo é baseado no ensaio CPT, inclusive perfis de sondagem.

A seguir, serão discutidos os tipos de ensaio.

i. Ensaios SPT

O ensaio mais utilizado no Brasil e em alguns países do mundo é o SPT – “Standart Penetration Test” ou Ensaio de Penetração Dinâmica. Quando se faz a sondagem de simples reconhecimento à percussão, pode-se associar o ensaio SPT para medir a resistência do solo ao longo da profundidade perfurada.

Com isso, pode-se conhecer o tipo de solo a cada metro perfurado, a resistência (denominada - N) oferecida pelo solo à cravação do amostrador a cada metro e a posição do nível d´água no terreno.

O ensaio SPT consiste na cravação de um amostrador padrão através da queda livre de um martelo de peso 65 kg a uma altura determinada, no caso 75cm. Após cada metro de perfuração do solo, coloca-se o amostrador padrão e realizam-se os golpes com o martelo até a penetração de 45cm do amostrador. Conta-se o número de golpes para a cravação desses 45cm (sendo divididos em 3 grupos de 15cm). A soma do número de golpes necessário à penetração dos últimos 30cm do amostrador padrão é designado por “N”. Perfura-se novamente o terreno com auxílio de jato d´água até o metro seguinte e procede-se novamente a cravação do amostrador. O processo é repetido até a cota desejada.

ii. Ensaios de Cone – CPT / CPTU

O ensaio de cone também é conhecido por ensaio de cone mecânico/elétrico ou ensaio de penetração estática (ou quase-estática). O ensaio é realizado cravando-se com uma velocidade padronizada internacionalmente de 2,0cm/s (QUARESMA, 1998) o cone ou todo o conjunto (cone e luva de atrito) de forma alternada. Dessa maneira registram-se as cargas necessárias para a cravação da ponta e de todo o conjunto de forma a medir a resistência de ponta e ponta somada ao atrito lateral, respectivamente. Com esse ensaio consegue-se traçar um gráfico do atrito lateral local em função da profundidade.

Atualmente com o uso de cones elétricos, o ensaio torna-se fácil e de rápida execução, proporciona baixo custo e resultados confiáveis. No Brasil esse ensaio está sendo utilizado de forma crescente.

Hoje em dia, também é possível executar o ensaio CPTU – “Piezocone Test” o qual mede as pressões neutras do terreno ao longo de sua profundidade.

iii. Correlações Entre os Ensaios de Cone – CPT e o SPT

Como esses ensaios são muito utilizados em alguns países do mundo e no Brasil de forma crescente, há um grande banco de dados de resultados desses ensaios e do comportamento das fundações relacionadas a cada ensaio. Portanto, torna-se muito conveniente criar relações entre esses dois tipos de ensaios.

No entanto, é importante salientar que o emprego dessas correlações deve levar em conta os níveis de energia relacionados ao equipamento empregado para execução do ensaio SPT (QUARESMA, 1998).

iv. Ensaios de Palheta – “Vane Test”

O ensaio de palheta é utilizado para a determinação da resistência não-drenada (Su) do solo mole. Consiste na rotação, com velocidade constante, de uma palheta cruciforme em profundidades pré-definidas. A medida do torque pela rotação, permite a determinação dos valores de resistência (Su) do solo natural e amolgado.

v. Ensaios Pressiométricos

O pressiômetro de Ménard, idealizado por Louis Ménard, se destina a determinar as características de rigidez de solos e rochas.

Após a introdução do pressiômetro no terreno, através de um pré-furo, a pressão na célula é aumentada o que provoca um estado de expansão cilíndrica do solo ao redor da mesma. Desse modo pode-se avaliar a deformação radial do solo em função da quantidade de água introduzida na célula e assim determinar o módulo de cisalhamento do solo.

Há também o pressiômetro autoperfurante, cuja utilização tem sido feita de forma restrita, pois, limita-se a alguns tipos de solos apenas.