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1 - INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
1.1 PROGRAMA DE INVESTIGAÇÃO
O projetista de fundações deve participar do processo de investigação geotécnica desde seu início, mas na prática isso raramente acontece. A definição de um programa é o primeiro passo de uma investigação, e este programa definirá as etapas e objetivos. Etapas: a) Investigação preliminar : O principal objetivo desta etapa é conhecer as principais características do subsolo; b) Investigação complementar : Nesta etapa procura-se conhecer as propriedades do solo mais relevantes em relação ao projeto de fundações; c) Investigação para fase de execução : Tem o objetivo de confirmar as condições de projeto em regiões críticas da obra (Ex.: pilares de pontes). A programação das sondagens, como por exemplo, número de furos, disposição e profundidade, depende de fatores como, conhecimento prévio da geologia local e da obra específica para a qual o subsolo está sendo investigado. A NBR 8036 faz recomendações sobre a programação de sondagens.
Tabela 3.1 – Número mínimo de furos de sondagem (NBR 8036). Em geral o proprietário da obra escolhe a empresa executora da investigação pelo menor preço; fato que pode acarretar problema em relação à qualidade da investigação. É importante ressaltar que o custo de uma investigação adequada representa um percentual muito pequeno perante o custo total da obra. 1.2 PROCESSOS DE INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO A seguir estão relacionados os principais processo de investigação do subsolo: Poços e sondagens a trado A execução de poços em uma obra pode avançar até que se encontre o nível d’água e permite o exame das paredes e do fundo da escavação, além de permitir a retirada de amostras indeformadas.
Figura 3.2 – Trados manuais (Denise Ribeiro, 2012 ). Sondagens a percussão São escavações que ultrapassam o nível d’água e podem atravessar camadas de solo compactas e duras. Em geral, o furo é revestido e a escavação avança na medida em que o solo é desagregado com a utilização do trépano de lavagem. O processo de escavação é interrompido a cada metro para realização do ensaio de penetração dinâmica ( Standard Penetration Test ou SPT). O ensaio consiste na cravação de um amostrador padrão, por meio de golpes de um peso de 65 kgf caindo de uma altura de 75 cm. O número de golpes necessários para cravar os 45 cm do amostrador é anotado em três conjuntos de 15 cm. O valor de NSPT é o número de golpes necessários para cravar os 30 cm finais.
Figura 3.3 – Esquema da escavação por percussão (Denise Ribeiro, 2012 ). A compacidade e a consistência dos solos podem ser classificadas em função da resistência à penetração. A tabela abaixo apresenta a classificação indicada pela NBR 7250 da ABNT.
Figura 3.4 – Perfil típico de sondagem de simples reconhecimento (Pinto, 2006). Figura 3.5 – Perfil de Subsolo (Gusmão Filho, 1998 ).
Sondagens rotativas e mistas As sondagens rotativas são utilizadas quando há ocorrência de elementos de rocha que precisam ser ultrapassados ou caracterizados. O ensaio consiste em aplicar força vertical e de rotação em um conjunto de hastes, de modo que o elemento de corte localizado na extremidade inferior da haste perfure a rocha. A ferramenta que retira as amostras de rocha (chamadas de testemunho) é o barrilete. Figura 3.6 – Sondagem rotativa (ABGE, 1980) A qualidade da rocha pode ser indicada pelo percentual de recuperação, ou seja, a razão entre quantidade de amostra recuperada e o tamanho da perfuração. O índice mais conhecido é o RQD ( Rock Quality Designation ).
Ensaio de cone (CPT) O ensaio de cone foi desenvolvido na Holanda na década de 1930, e, consiste na cravação de uma haste com ponta cônica a uma velocidade lenta e constante, medindo a resistência na ponta do cone e a resistência por atrito lateral. Posteriormente, foi introduzido ao cone um medidor de pressão da água (poro-pressão), e o ensaio passou a ser chamado de piezocone, cuja sigla passou para CPTU. A Figura 3 .8 apresenta um resultado típico de ensaio de piezocone, cujo primeiro gráfico apresenta a resistência de ponta e o atrito lateral ao longo da profundidade, e o segundo gráfico apresenta as poro-pressões. Pode-se verificar que a poro-pressão nas areias é próxima da hidrostática, já nas argilas existe excesso de poro-pressão. O ensaio de cone não permite retirada de amostra, por isso é recomendando que este ensaio seja associado a sondagens a percussão. Figura 3. 8 – Ensaio CPT (Velloso e Lopes, 2004).
Figura 3. 9 – Resultado típico de piezocone (Velloso e Lopes, 2004).
