Aula 7 - Sondagens

8/18/2019 Aula 7 - Sondagens

1/46

Aula 07 – Investigação Geotécnica

Prof. Paula Sant'Anna Moreira Pais

[email protected]


2/46

1. Introdução

O conjunto de operações que visam a determinação da

natureza e características do terreno, sua disposição com

interesse para a obra/projeto a realizar é definido como

04/04/2016

.

Constitui um pré-requisito para projetos geotécnicos seguros

e econômicos, os quais são normalmente executados com

base em ensaios de laboratório e/ou campo.

Mecânica dos Solos – Aula 7


3/46

1. Introdução

A prospecção geotécnica visa:

Determinação da extensão, profundidade e espessura das

camadas do subsolo até à profundidade desejada.

Descrição do solo de cada camada, compacidade ou consistência,

04/04/2016

.

Determinação da profundidade do nível freático.

Determinação da profundidade a que se encontra a rocha mãe,

sua classificação e grau de alteração.

Obtenção das propriedades físicas, mecânicas e hidráulicas dos

maciços e dos respectivos parâmetros (resistência, deformabilidade,

permeabilidade, …)



4/46

1. Introdução

A investigação geotécnica serve de base às diversas fases do

projeto geológico – geotécnico:

Estudo prévio ou de viabilidade

04/04/2016

Ante-projeto

Projeto

Construção Acompanhamento

Com particular relevância para as três primeiras fases.



5/46

2. Métodos de Investigação Geotécnica

Métodos Diretos:

Permite a observação direta do subsolo ou através de

amostras coletadas ao longo de uma perfuração ou a

medição da propriedade in situ.

04/04/2016Mecânica dos Solos – Aula 7

Podem ser manuais ou mecânicos.

Exs.: poços, trincheiras e galerias de inspeção; sondagem a

trado; sondagem a percussão; sondagem rotativa.


6/46


Semi-diretos: Exs.: Vane test, CPT, pressiométrico.

Fornecem características mecânicas dos solos prospectados.

São importantes devido a dificuldade de se amostrar solos

muito moles ou areias puras ou mesmo pela dificuldade de


o tenç o e amostras n e orma as.

Indiretos Geofísicos: Exs.: sísmico, gravimétrico, magnético.

Não fornecem os tipos de solos prospectados, mas tão

somente correlações entre as resistividades elétricas e

velocidades de propagação de ondas sonoras.


7/46

Diretos

Manuais

Poços

Trincheiras

Trados manuais

Mecânicos

Sondagens à percussão (SPT)

Sondagens rotativas

Sonda ens mistas



Métodos de

investigação

geotécnica

Sond. Especiais com extração de

amostras indeformadas

Semi-diretos

Ensaio de palheta ou “vane test”

Ensaio de penetração dinâmica (CPT)

Ensaio pressiométrico

Indiretos (Geofísicos)

Sísmico

Gravimétricos

Magnéticos

Elétricos


8/46




9/46

3. Procedimento Mínimo NBR 8036



10/46

4. Localização das Sondagens NBR 8036



11/46

4 0

4. Localização das Sondagens NBR 8036


7

2 5

3 0

10-12 20

3 0

20

A distância entre os furos de sondagem deve ser de 15 a 25m,

evitando que fiquem numa mesma reta e de preferência, próximos

aos limites da área em estudo.


12/46

5. Profundidade das Sondagens NBR 8036



13/46

5. Profundidade das Sondagens NBR 8036

Profundidade de Investigação Insuficiente.



14/46

5. Interrupção NBR 8036



15/46

6. Sondagem à Percussão (SPT)

Também conhecido por sondagem de simples

reconhecimento é um dos ensaios in situ mais utilizados em

todo o universo na investigação do subsolo, permitindo tanto a

retirada de amostras, quanto a medida da resistência à

penetração dinâmica do solo.


No Brasil é regulamentado pela ABNT NBR 6484.

A perfuração inicia-se com uso do trado tipo cavadeira ou

concha, diâmetro de 10 cm até 1m de profundidade.

Amostragem é feita a cada metro de perfuração, ou sempre

que houver mudança de mudança de material (solo).


16/46


Vantagens:

Custo relativamente baixo;

Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em

locais de difícil acesso;


Permite descrever o subsolo em profundidade e a coleta

de amostras;

Fornece um índice de resistência a penetração

correlacionável com a compacidade ou a consistência dossolos;

Possibilita a determinação do nível freático.


17/46


Ao se realizar uma sondagem pretende-se conhecer:

O tipo de solo atravessado através da retirada de uma

amostra deformada, a cada metro perfurado;


res s nc a o erec a pe o so o cravaç o o

amostrador padrão, a cada metro perfurado;

A posição do nível ou dos níveis d'água, quando

encontrados durante a perfuração.


18/46


Os procedimentos de uma sondagem de simples

reconhecimento, dividem-se em diversas fases:

Abertura do furo – Trado concha ou cavadeira

Ensaio de enetra ão


Amostragem – Amostrador padrão (bipartido)

Avanço – Trado helicoidal ou Trépano

Avaliação do nível d’água

Identificação e classificação das amostras

Relatório


19/46


NSPT Números de golpes do martelo necessários

para cravar 30 cm do amostrador, após os

primeiros 15 cm, ou seja os 30 cm finais.


A resistência a penetração é também referida como N

do SPT ou, simplesmente, como SPT do Solo, as iniciais

de Standart Penetration Test.


20/46


O equipamento é composto

por:

Martelo de 65 kg

Amostrador padrão bipartido


Tripé com roldana

Tubos de revestimento

Hastes de avanço (lavagem e

penetração)

Trépanos e Trados (concha e

helicoidal)


21/46



Martelo de

65 kg


22/46



Amostrador padrão bipartido

para sondagem SPT


23/46



Trépano


24/46

7. SPT : Procedimentos – NBR 6484

Locação em planta

A representação gráfica dos furos de sondagem e a

identificação dos furos, e suas respectivas cotas, deverão

obedecer o que segue:



25/46


Locação do furo em campo

Cada furo de sondagem 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.


26/46



Inserção do amostrador no

furo

Cravação do amostrador

(intervalos de 15 cm)


27/46



Martelo de 65 kg cravando o

amostrador.

Amostrador SPT com

amostra de solo.


28/46


Observação sobre o NA:

Durante a perfuração com o auxílio do trado helicoidal,

o operador deve estar atento a qualquer aumento aparente da

umidade do solo, indicativo da presença próxima do nível’


, ,

encontrar molhado em determinado trecho inferior do trado

helicoidal, comprovando ter sido atravessado um nível d’água.

Neste caso, interrompe-se a operação de perfuração e passa-

se a observar a elevação do nível d’água no furo, efetuando-seleituras a cada 5 min, durante 10 a 15 min no mínimo.


29/46


Observação sobre o NA:

Caso o NA se eleve no tubo de revestimento é indicação de que

água estava sob pressão.


gumas vezes, ocorre e ma s e um enço re co. o enç s

suspensos (empoleirados) em camadas argilosas. Cada um desses

lençóis deve ser detectado e registrado.

Quando o avanço a trado helicoidal for inferior a 5 cm após 10minutos de operação, ou quando não estiver ocorrendo a

recuperação do solo escavado devido ao NA, passa-se ao método

de perfuração por circulação de água→ Trépano.


30/46


Critérios de paralisação:

A NBR 6484 prescreve os seguintes critérios para

paralisação de sondagens à percussão:


, ,

para penetração dos 15 cm iniciais;

Quando, em 4 metros sucessivos, se obtiver 50 golpes

para penetração dos 30 cm iniciais;

Quando, em 5 metros sucessivos, se obtiver 50 golpes

para a penetração dos 45 cm.


31/46


Critérios de Paralisação - Ensaios de lavagem por tempo.

Quando forem atingidas as condições prescritas na

observação anterior ou quando a etapa de avanço por

circulação de água verificar-se a existência de material muito


, , , .

deve-se recorrer ao ensaio de lavagem por tempo.

O ensaio de lavagem por tempo consiste na realização do

procedimento de circulação de água, entretanto, verificando-seatravés de marcas realizadas com giz nas hastes de

perfuração, o avanço ocorrido em três intervalos de 10minutos.


32/46


Critérios de Paralisação - Ensaios de lavagem por tempo.

Em 30 min os avanços em cada intervalo de 10 min formem

inferiores a 5 cm.

Ou em uatro ensaios consecutivos não for alcan ada a


profundidade de execução do ensaio penetrométrico seguinte.

Nestes casos deverá constar no relatório a designação de

“Impenetrável à peça de lavagem ou ao trépano”.


33/46


Vídeo



34/46


Caso queira a continuidade do ensaio, deve-se


proce er a


35/46

Conjunto motomecanizado projetado para obtenção de

amostras contínuas de materiais rochosos através de

ação perfurante dada for forças de penetração e rotação.

Em re adas uando a sonda em a ercussão atin e

8. Sondagem Rotativa


estrato rochoso, matacões ou solos impenetráveis a

percussão.

Permitem a obtenção de amostras (testemunhos de

sondagem) que permitem a distinção da qualidade da

rocha abaixo do estrato de solo.


36/46

O equipamento é composto por:

Sonda rotativa: motor, guincho e cabeçote de perfuração;

Hastes (tubos de 1,5 a 6 m) ligados por conectores

(niples);



Barriletes (tubos destinados a receber o testemunho);

Coroas: matriz de aço, diamantes, ou vídia;

Revestimentos; Conjunto motor bomba, tanque e mangueiras.


37/46




38/46



Barriletes e Coroas.


39/46

8. Sondagem Rotativa - Resultados

• RQD (rock quality designation)



40/46

Classificação da Rocha com base na % de

recuperação




41/46

Classificação da Rocha com base no RQD




42/46

Relatório de

sondagem



43/46

9. SPT : Relatório

Para calcular a resistência do solo (NSPT ou N ou SPT), que

será utilizado em várias correlações, basta somar o número de

golpes dos 2 últimos trechos de 15 cm.


NSPT = 13 + 15 = 28

NSPT = 15 + 19 = 34

NSPT = 14+ 18 = 32

NSPT = 17 + 8 = 25

NSPT = 7 + 7 = 14

Por camada:

NSPT médio = (28+34+32+25+14)/5 =26,6

Argila silto arenosa dura

04/04/2016


44/46

Tabela dos estados de compacidade e consistência NBR 7250.

9. SPT : Relatório



45/46

9. SPT : Perfil longitudinal



46/46

10. Sondagem Mista Relatório


SPT

RotativaSPT

Rotativa

Documents

Aula 7 - Sondagens