No Brasil é o método de exploração mais tradicional e corriqueiro, comumente conhecido como sondagem e regido pela ABNT NBR 6484:2001. Seu processo de investigação baseia-se na retirada de material, normalmente amostras deformadas, para identificação do solo e na estimativa de resistência de cada camada em função da dificuldade de cravação do amostrador. Por isso, também chamada de sondagem à percussão.
Considerações iniciais
Processo centenário, arcaico e manual, altamente influenciado pela experiência e capacitação do operador, gerando erro e fragilidade operacional ao sistema, em virtude das limitações humanas, principalmente de ordem física. Ainda assim, possui vantagens em relação aos demais ensaios, em face da simplicidade de equipamento, pequeno custo e obtenção de um valor numérico (NSPT) que pode ser correlacionado com regras empíricas de projeto.
Infelizmente, processos modernos e mecanizados ainda não são normalizados e, por isto, ainda não substituíram o processo tradicional, que, a despeito das críticas pertinentes que sofre em relação aos diversos procedimentos utilizados para a execução do ensaio e a pouca racionalidade de alguns dos métodos de uso e interpretação, permanece como processo dominante na prática da engenharia de fundações.
Procedimento
Anotar o número de golpes (queda de um martelo de 65 kg a 75 cm de altura) para fazer com que um amostrador padrão penetre 45 cm (em trechos de 15 cm) a cada trecho de 1 metro. O valor do NSPT é o número de golpes necessários para cravação dos últimos 30 cm. Para se chegar ao próximo trecho, realiza-se uma escavação dos 55 cm restantes com trado e circulação de água.
A ABNT NBR 6484:2001 especifica as orientações relativas à execução, tais como: equipamentos, padronização do ensaio, amostras e resultados.
Programação de sondagem
Conforme SCHNAID e ODEBRECHT, 2012, o ambiente físico, descrito a partir das condições do subsolo, é pré-requisito para projetos geotécnicos seguros e econômicos, de modo que as informações geotécnicas obtidas são indispensáveis à previsão dos custos fixos associados ao projeto e sua solução. Para tanto, faz-se necessário um programa de investigação geotécnica bem elaborado.
Na ABNT NBR 8036:1983 estão especificadas as orientações relativas à elaboração do programa de sondagens, incluindo: quantidade, locação e profundidade mínima dos furos.
Equipamentos
Os equipamentos que compõem um sistema de sondagem SPT são compostos basicamente por seis partes distintas, sendo elas: amostrador, hastes, martelo, torre de sondagem, cabeça de bater e conjunto de perfuração.
Importância
Em especial no Brasil, grande parte das formulações para cálculo e dimensionamento dos elementos de fundação é baseada nos resultados de sondagens. Da mesma forma, propriedades, parâmetros e propriedades dos solos são obtidos a partir de “correlações com o SPT”. Também de acordo com SCHNAID e ODEBRECHT, 2012, a experiência internacional faz referência frequente ao fato de que o conhecimento geotécnico e o controle de execução são mais importantes para satisfazer aos requisitos fundamentais de um projeto do que a precisão dos modelos de cálculo e os coeficientes de segurança adotados.
Resultados
Os resultados da sondagem (SPT) são apresentados em um documento chamado relatório de sondagem que deve conter informações detalhadas, incluindo: a correspondência, a planta de locação dos furos e os perfis individuais de sondagem, que são planilhas padronizadas, nas quais são descritas as propriedades do solo, o NSPT para cada metro, a profundidade do lençol freático, a posição e a cota do furo, sendo que sua leitura e interpretação precisam ser realizadas com bastante critério por profissional habilitado.
Análise da sondagem
Os resultados apresentados no relatório de sondagem precisam ser analisados por profissional qualificado, para garantir sua representatividade em relação ao contexto da obra, no que diz respeito ao local da obra, número e locação dos furos, bem como se o preenchimento do relatório de cada perfil de sondagem contempla todas as informações necessárias e pertinentes ao ensaio.
Custos para sondagem
Em geral, a escolha da empresa responsável pela sondagem é feita pelo proprietário, ou seu representante técnico, com base no menor preço. No entanto, cabe aos projetistas, geotécnico e de estruturas, orientar o cliente no estabelecimento de um padrão mínimo de qualidade.
a) Execução do ensaio: envolve a mobilização, a mão de obra, os custos indiretos e os impostos.
- Fração muito pequena em relação ao custo total da obra, entre 0,2 % a 0,5 %;
- Normalmente a cobrança é feita por metro perfurado, acrescido da taxa de mobilização;
- Algumas empresas cobram um valor mínimo, caso a metragem perfurada seja pequena.
b) Custos extras: acarretados por uma solução de fundação baseada em um ensaio mal feito ou incompatível com a realidade. São exemplos:
- Desmobilização de equipamentos originais;
- Mobilização de novos equipamentos;
- Necessidade de jazidas adicionais para materiais de empréstimo;
- Impactos ambientais;
- Projetos e execução de reforços de fundação;
- Encargos trabalhistas;
- Tempo ocioso na obra para revisões de projetos, orçamentos e fechamento de novos contratos;
- Risco de ruína da estrutura e litígio subsequente.
i. Situação mais crítica: “Não conformidade por execução sem amparo técnico”. Em outras palavras: execução de fundações sem projeto ou sondagem.
ii. Valor para os custos extras: além de muito variáveis, em função do porte da obra, da região e opção de fornecedores, são em média, pelo menos, 5 vezes maiores que um programa de sondagem bem executado.
Conclusão
Conforme visto, a sondagem de simples reconhecimento (SPT), no Brasil, é o ensaio de investigação mais tradicional e corriqueiro, em face de sua praticidade, pequeno custo e possibilidade de correlações com outros ensaios, servindo como indicativo da densidade de solos granulares e aplicado também na identificação da consistência de solos coesivos, e mesmo de rochas brandas.
Seu pequeno custo está associado ao percentual relativo ao custo total da obra, bem como aos custos gerados por imprevistos de obra e futuros reparos e reforços em virtude dos problemas causados pelo desconhecimento do subsolo, suas propriedades e comportamento.
Em resumo, sem, pelo menos, a sondagem SPT não se faz nada em termos de fundação com um mínimo de segurança, pois, conforme BOTELHO, 2015, as sondagens anteveem problemas e orientam métodos construtivos. Porém, ao menor sinal de propriedades estranhas ou inesperadas, ensaios complementares precisam ser solicitados.
Contudo, conforme SCHNAID e ODEBRECHT, 2012, apesar da tendência do ensaio de SPT permanecer como o mais utilizado na prática corrente de Geotecnia, faz-se necessário a incorporação do avanço do conhecimento com a padronização de métodos e equipamentos, incluindo a avaliação da energia transmitida ao amostrador, além de procedimentos que visem o treinamento de pessoal e supervisão da realização do ensaio, mesmo que impliquem em acréscimo de custos, mas que tornem os resultados mais representativos e confiáveis.
Bibliografia
ABEF – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES E GEOTECNIA. Manual de Execução de Fundações e Geotecnia – Práticas Recomendadas. São Paulo: PINI, 2012.
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 8036: programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios. Rio de Janeiro, 1983.
ALONSO, U.R. Previsão e controle das fundações. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 1991.
BOTELHO, M.H.C.; CARVALHO, L.F.M. Quatro edifícios, cinco locais de implantação, vinte soluções de fundações. São Paulo: Blücher, 2015.
CINTRA, J.C.A.; AOKI, N.; TSHUA,C.H.C.; GIACHETI, H.L. Fundações: ensaios estáticos e dinâmicos. São Paulo: Oficina de Textos, 2013.
MORAES, M. C. Estruturas de fundações. São Paulo: McGraw-Hill, 1976.
REBELLO, Y.C.P. Fundações: guia prático de projeto, execução e dimensionamento. São Paulo: Zigurate Editora, 2008.
SCHNAID, F.; ODEBRECHT, E. Ensaios de campo e suas aplicações à engenharia de fundações – 2 ed . São Paulo: Oficina de Textos, 2012.
VELLOSO, D.A.; LOPES, F.R. Fundações, Volume 1 – 2 ed . São Paulo: Oficina de Textos, 2011.
Eng. Me. André Luís L Velame Branco
Projetista, Professor e Consultor de Cálculo Estrutural
Pela proposta de valor diferenciada oferecida pela ALL VELAME Projetos de Estruturas, existe um amplo leque de potenciais projetos locais e em outros estados e regiões.