AULA3GEOTECNIA- PROSPECÇÃOMOD

PROSPECÇÃO DO SUBSOLO

AULA 3

PROSPECÇÃO DO SUBSOLO - Métodos Manuais • SONDAGEM À TRADO MANUAL:

– É um processo rápido, simples e econômico

aplicado em investigações preliminares do subsolo;

– Tem aplicação manual, por operadores que giram uma barra horizontal, acoplada a uma haste vertical

c/ uma broca ou cavadeira em sua extremidade;

-Diâmetro dos trados: entre 75 a 300 mm (Diâmetro usual 7,6 cm).

• SONDAGEM À TRADO MANUAL:

- À medida que o trado penetra no subsolo, a cada

5 ou 6 rotações, o trado é retirado para coleta do material perfurado, atingindo profundidades de até

10m, acima do nível d’água (NA).

Obs: coleta-se material a cada metro de avanço ou sempre que ocorrer mudança do tipo de material

perfurado!

– É um método que permite conhecer o tipo de solo, a espessura das camadas e o nível do lençol

• SONDAGEM À TRADO MANUAL:

- É um método que não pode ser aplicado em solos com camadas de pedregulhos,

matacões, areias muito compactas e abaixo

do nível d’água (NA).

- Adequado para solos argilosos. - Utilizados em estudo de jazidas.

TRADOS

COLETA DE AMOSTRAS



PROSPECÇÃO DO SUBSOLO:

 SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO (ABNT/NBR-6484)  MÉTODO + COMUM DE RECONHECIMENTO DO SUBSOLO!

 A SONDAGEM CONSISTE EM 2 TIPOS DE OPERAÇÃO:

- PERFURAÇÃO (TRADO OU LAVAGEM)

- AMOSTRAGEM

MEDIDA DE ÍNDICES DE RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO EXECUÇÃO DE VÁRIOS ENSAIOS “in situ”

 IDENTIFICAÇÃO:

AS SONDAGENS A PERCUSSÃO DEVERÃO SER IDENTIFICADAS:

- SP + NÚMERO INDICATIVO (CRESCENTE)

- EXEMPLOS: ≠ CENTENAS P/ ≠ ESTRUTURAS DA OBRA

 BARRAGEM DE TERRA: SP 201, SP202, SP203,...  ECLUSA: SP 404, SP402, SP403,...

 VERTEDOURO: SP101, SP102, SP103,...

PERFURAÇÃO ACIMA DO NA:

 INÍCIO: PERFURAÇÃO COM TRADO CAVADEIRA

( =10 cm )

 DEPOIS (DETERMINADA PROFUNDIDADE):

TUBO DE REVESTIMENTO ( = 2 ½’’  6,3 cm) PENETRAÇÃO C/ TRADO ESPIRAL

DETERMINAÇÃO DO

NA

:

 PENETRAÇÃO C/ TRADO É MANTIDA ATÉ SER ATINGIDO O NA !

(SURGIMENTO DE ÁGUA NO INTERIOR DA PERFURAÇÃO).

REGISTRA-SE A COTA DO NÍVEL D’ÁGUA E INTERROMPE-SE A OPERAÇÃO.

OBS: NÍVEIS D’ÁGUA SOB PRESSÃO SÃO COMUNS! - CAMADAS DE AREIAS COBERTAS POR ARGILAS

•

OBS:

No caso de ser

atingido

o

NA

ou p/

avanço do trado helicoidal inferior a

5 cm

em 10 minutos de operação

contínua de

perfuração



passar para o método de

percussão com circulação de água

(

lavagem

). Para tanto, é obrigatória a

PERFURAÇÃO ABAIXO DO NA:

 PERFURAÇÃO: TÉCNICA DA CIRCULAÇÃO D’ÁGUA

(PERCUSSÃO E LAVAGEM)

- Uma bomba d’água injeta água na extremidade inferior do furo, através de uma haste de menor diâmetro (dentro do tubo de revestimento)

- Na extremidade da haste existe um trépano com ponta afiada e com dois orifícios pelos quais a água sai com pressão;

- A haste interna é repetidamente levantada e deixada cair de cerca de 30 cm + movimento de rotação = destorroamento do solo no fundo da perfuração;

- A água injetada pelos orifícios do trépano, ao retornar à sup., pelo espaço entre a haste interna e o tubo de revestimento, transporta partículas do solo que foram desagregadas.

- De metro em metro (ou sempre que se detectar alteração do solo) a operação é suspensa e realiza-se uma amostragem.

OBSERVAÇÕES:

 O MATERIAL EM SUSPENSÃO TRAZIDO PELA LAVAGEM NÃO

PERMITE BOA CLASSIFICAÇÃO DO SOLO, MAS MUDANÇAS ACENTUADAS DO TIPO DE SOLO SÃO DETECTÁVEIS.

 A PERFURAÇÃO POR LAVAGEM É MAIS RÁPIDA DO QUE PELO

TRADO. PORÉM, SÓ PODE SER EMPREGADA ABAIXO DO NA PQ. ACIMA DELE ESTARIA ALTERANDO O TEOR DE UMIDADE E, CONSEQUENTEMENTE, AS CONDIÇÕES DE AMOSTRAGEM.

SONDAGEM À PERCUSSÃO – SPT

VANTAGENS PRINCIPAIS: - Baixo custo.

- Facilidade de execução em locais de difícil acesso.

- Coleta de amostras a diversas profundidades mostrando a estratigrafia do terreno.

- Possibilita a determinação do NA.

- O solo imediatamente abaixo do furo conserva-se

inalterado.

DESVANTAGENS:

- A energia aplicada é alta.

- Necessita fornecimento de água.

- Complicado e demorado para instalar e desmobilizar.

- Identificação precisa do solo é dificultada pela quebra das partículas pelo trepano e a mistura dos materiais pela lavagem.

AMOSTRAGEM:

• AMOSTRADOR PADRÃO: _EXT= 50,8 mm e _INT = 34,9 mm C/ EXTREMIDADE BISELADA.

• O AMOSTRADOR É CONECTADO À HASTE E APOIADO NO FUNDO DA PERFURAÇÃO.

• A SEGUIR É CRAVADO NO FUNDO DA PERFURAÇÃO POR UM MARTELO P= 65 kg, H=75 cm

• A CRAVAÇÃO DO AMOSTRADOR NO SOLO É OBTIDA POR QUEDAS SUCESSIVAS DO MARTELO, ATÉ A PENETRAÇÃO DE 45 cm.

• A AMOSTRA COLHIDA É SUBMETIDA A EXAME TÁTIL-VISUAL E SUAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS SÃO ANOTADAS.

•

OBS:

QUANDO SE OBTIVER PENETRAÇÃO INFERIOR A 5 cm APÓS 10

GOLPES CONSECUTIVOS, NÃO SE COMPUTANDO OS 5 PRIMEIROS

GOLPES DO TESTE, OU QUANDO O NÚMERO DE GOLPES

ULTRAPASSAR 50 EM UM MESMO ENSAIO.

• NESTAS CONDIÇÕES O MATERIAL SERÁ CONSIDERADO IMPENETRÁVEL AO SPT, DEVENDO SER ANOTADO O NÚMERO

DE GOLPES E A RESPECTIVA PENETRAÇÃO.

• Para as condições anteriores o ensaio de penetração será suspenso. No caso de prosseguimento da sondagem pelo método rotativo, os ensaios de SPT serão reiniciados quando voltar a ocorrer material suscetível de ser submetido a esse tipo de ensaio

•

OBS:

ESQUEMA DA PERFURAÇÃO POR PERCUSSÃO E

AMOSTRADOR BIPARTIDO

TORQUÍMETRO - SPTT

RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO -SPT:

• ESTADO DO SOLO: CONSISTÊNCIA OU COMPACIDADE

- DURANTE A AMOSTRAGEM, SÃO ANOTADOS OS NÚMEROS DE GOLPES DO MARTELO NECESSÁRIOS PARA CRAVAR CADA TRECHO DE 15 cm DO AMOSTRADOR (BARRILETE);

- DESPREZAM-SE OS DADOS REFERENTES AO PRIMEIRO TRECHO DE 15 cm

- PORTANTO: RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO = NÚMERO DE GOLPES NECESSÁRIOS P/ CRAVAR OS ÚLTIMOS 30 cm DO AMOSTRADOR.

OBS1: RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO = N_SPT ou SPT do SOLO.

OBS2: PARA SOLOS DE COMPACIDADE/CONSISTÊNCIA QUANDO A APLICAÇÃO DO 1º. GOLPE PENETRAÇÃO>45 cm

O RESULTADO DA CRAVAÇÃO É EXPRESSO: GOLPE/PENETRAÇÃO

COMPACIDADE/CONSISTÊNCIA= f (RESISTÊNCIA À

PENETRAÇÃO)

COMPACIDADE: AREIA OU SILTE ARENOSO

CONSISTÊNCIA: ARGILA OU SILTE ARGILOSO SEGUNDO A NBR 7250:

OBS: P/ NÃO PENETRAÇÃO DO AMOSTRADOR, REGISTRA-SE O SPT EM FORMA DE FRAÇÃO. EX: 30/14 (30 GOLPES P/ UMA PENETRAÇÃO DE 14 cm).

 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS:



 DESCRIÇÕES DE CADA SOLO ENCONTRADO;  COTAS CORRESPONDENTES A CADA CAMADA;  POSIÇÃO DO NA;

 VALORES DA RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO (N_SPT).

OBS: SONDAGENS FEITAS A CADA 20 m (DH) permitem o traçado de SEÇÕES DO SUBSOLO.

OBSERVAÇÕES:

- O número e a localização das sondagens dependem do grau de variabilidade das condições do subsolo e da área a ser construída.

– O método, as ferramentas e os equipamentos necessários para a prospecção do solo variam em função:

• da localização dos furos;

• das características topográficas do local.

- Não é incomum o emprego de vários métodos numa mesma obra.

 COMENTÁRIOS PARA O FICHAMENTO 2

PESQUISAR

 PROGRAMAÇÃO DE SONDAGENS (NBR 8036):

NÚMERO, DISPOSIÇÃO E PROF. DOS FUROS = f

(CONHECIMENTO DA GEOLOGIA LOCAL, DO SOLO E DA OBRA ESPECÍFICA)

 QUALIDADE DAS SONDAGENS: N_SPT ESCOLHA DO

TIPO DE FUNDAÇÃO, COMP. DE ESTACAS, QUALIDADE DO MAPEAMENTO DO SUBSOLO, ETC.

SONDAGEM ROTATIVA:

– É empregada na perfuração de rochas, matacões e

rochas alteradas de alta resistência;

– Obtém amostras de rocha e identifica descontinuidades no maciço rochoso;

– Permite também a realização dos ensaios de perda d'água e infiltração.

-O método perfurante é dado por forças de penetração e

SONDAGEM ROTATIVA:

- A amostra de rocha obtida é chamada de testemunho. - A Sondagem Mista (SM) é a conjugação do processo a percussão e rotativo.

- Necessário em praticamente todas as obras de grande porte.

SONDAGEM ROTATIVA:

Composição do equipamento:

 haste metálica rotativa dotada, na extremidade, de ferramenta de corte (coroa) com barriletes;

 conjunto motor-bomba;

tubos de revestimento e sonda rotativa.

OBS: O MOVIMENTO DE ROTAÇÃO DA HASTE É PROPORCIONADO PELA SONDA ROTATIVA. A HASTE É OCA E, POR INJEÇÃO DE ÁGUA NO SEU INTERIOR,

SONDAGEM ROTATIVA: OBS:

-O MOVIMENTO DE ROTAÇÃO DA HASTE É PROPORCIONADO PELA SONDA ROTATIVA. A HASTE É OCA E, POR INJEÇÃO DE ÁGUA NO SEU INTERIOR, CONSEGUE-SE ATINGIR O FUNDO DA ESCAVAÇÃO, POR MEIO DE FUROS EXISTENTES NO AMOSTRADOR. ESTA ÁGUA POSSUI A FUNÇÃO DE REFRIGERAR A COROA E CARREAR OS DETRITOS DA PERFURAÇÃO NO SEU MOVIMENTO ASCENSIONAL.

-USAR QUANDO NECESSÁRIO TUBO DE REVESTIMENTO METÁLICO.

-AS COROAS DESGASTAM DA ROCHA E PERMITEM A DESCIDA DO FURO, DO REVESTIMENTO E O ALOJAMENTO DO TESTEMUNHO NO

Coroa de Vídia

Coroa de Diamantes