Confiança e precisão em cada projeto

Análise Granulométrica por Peneiramento e Sedimentação

Norma Técnica: ABNT NBR 7181:2016 – Solo – Análise Granulométrica.

Objetivo: Determinar a distribuição das partículas de diferentes tamanhos que compõem uma amostra de solo, classificando-o em frações de argila, silte, areia e pedregulho. O resultado é a “curva granulométrica”, fundamental para a classificação do solo.

Metodologia Resumida:

Peneiramento (Fração Grossa): A amostra de solo seca passa por um conjunto de peneiras com malhas de aberturas decrescentes. O peso do material retido em cada peneira é medido para determinar a porcentagem de areia e pedregulho.

Sedimentação (Fração Fina): A porção do solo que passa pela peneira mais fina (< 0,075 mm) é misturada em água com um defloculante. Utilizando um densímetro, mede-se a densidade da suspensão ao longo do tempo. Com base na Lei de Stokes, que relaciona a velocidade de queda com o tamanho da partícula, determina-se a porcentagem de silte e argila.

Limites de Liquidez (LL) e Plasticidade (LP) - Limites de Atterberg

Normas Técnicas:

ABNT NBR 6459:2016 – Solo – Determinação do Limite de Liquidez.
ABNT NBR 7180:2016 – Solo – Determinação do Limite de Plasticidade.

Objetivo: Definir os teores de umidade em que um solo de grãos finos (argilas e siltes) muda seu estado de consistência (líquido, plástico, semissólido). O Índice de Plasticidade (IP = LL – LP) indica a capacidade do solo de sofrer deformações sem se romper.

Metodologia Resumida:

Limite de Liquidez (LL): Uma pasta de solo é colocada no aparelho de Casagrande. Um sulco é aberto na amostra, e o aparelho aplica golpes sucessivos até que o sulco se feche. O LL é o teor de umidade em que o sulco se fecha com 25 golpes.
Limite de Plasticidade (LP): Uma pequena porção de solo úmido é rolada com a palma da mão sobre uma superfície lisa até formar um cilindro de 3 mm de diâmetro. O LP é o teor de umidade no qual o cilindro começa a se romper (fissurar).

Densidade Real dos Grãos

Norma Técnica:
ABNT NBR 6502:1995 (procedimento para finos)
ABNT NBR 6458:2016 (para grãos de pedregulho).

Objetivo: Determinar a massa específica das partículas sólidas que constituem o solo, desconsiderando os vazios entre elas. É um parâmetro essencial para o cálculo de outros índices, como o índice de vazios e o grau de saturação.

Metodologia Resumida:

O ensaio é realizado com um picnômetro (frasco de volume calibrado).

Primeiro, pesa-se uma amostra de solo seco.

Em seguida, a amostra é colocada no picnômetro, que é preenchido com água destilada, e o conjunto é pesado.

Com base nos pesos e no volume de água deslocado pela amostra, calcula-se a densidade das partículas sólidas.

Ensaio de Equivalente de Areia (EA)

O ensaio de Equivalente de Areia é crucial para avaliar a qualidade de solos e agregados miúdos (areias), especialmente aqueles utilizados como base, sub-base ou em misturas asfálticas e concretos. Ele quantifica a proporção de materiais finos indesejáveis (argila e silte) que podem comprometer a estabilidade e a durabilidade da camada ou do material.

Norma Técnica: ABNT NBR 14751:2021 – Agregados – Determinação do equivalente de areia. 

Metodologia Resumida:

  • Uma amostra de solo ou agregado miúdo é colocada em um cilindro graduado com uma solução floculante específica.
  • O cilindro é agitado vigorosamente para dispersar as partículas.
  • A amostra é deixada em repouso por um tempo determinado. Durante esse período, as partículas mais grossas (areia) decantam rapidamente para o fundo. Os finos (silte e argila) permanecem em suspensão ou decantam mais lentamente, formando uma camada acima da areia.
  • É inserido um tubo com peso na suspensão até que ele toque a camada de areia decantada, observando-se a leitura na haste.
  • Após um tempo específico, observa-se a altura da camada de areia limpa no fundo do cilindro e a altura da camada de finos em suspensão.
  • O Equivalente de Areia (EA) é calculado como a relação entre a altura da areia limpa e a altura total (areia + finos), multiplicada por 100.

Importância: Um alto valor de EA indica que o agregado possui poucos finos plásticos, o que é desejável para evitar problemas de coesão, perda de resistência e expansão/contração em presença de água, garantindo maior desempenho e vida útil em diversas aplicações de engenharia.

Ensaio de Índice de Suporte Califórnia (ISC ou CBR)

O ensaio de Índice de Suporte Califórnia (ISC), também conhecido internacionalmente como CBR (California Bearing Ratio), é um dos ensaios geotécnicos mais importantes e amplamente utilizados para avaliar a capacidade de suporte e a resistência de solos e misturas compactadas que serão empregados na construção de camadas de pavimentos (sub-leito, sub-base e base).

Norma Técnica: ABNT NBR 9895:2017 – Solo – Determinação do índice de suporte Califórnia.

Objetivo: Determinar a resistência ao cisalhamento e a expansão de solos compactados, simulando as condições de campo. Ele fornece um índice numérico que expressa a capacidade de suporte do solo em relação a um material padrão (pedra britada de boa qualidade), sendo crucial para o dimensionamento de pavimentos.

Metodologia Resumida:

  • Compactação: Amostras de solo são compactadas em moldes cilíndricos padronizados, geralmente em três níveis de energia diferentes (ou na energia ótima obtida no ensaio de Proctor), para simular as condições de compactação em campo.
  • Imersão: Após a compactação, algumas amostras são submetidas a um período de imersão em água por 96 horas (4 dias), com uma sobrecarga aplicada. Durante este período, é monitorada a expansão volumétrica do solo, que indica a suscetibilidade a variações de umidade.
  • Penetração: Após a imersão (ou imediatamente para amostras não imersas), o corpo de prova é posicionado em uma prensa. Um pistão de área padronizada é cravado no centro da amostra a uma velocidade constante.
    São registradas as cargas necessárias para que o pistão penetre 2,5 mm e 5,0 mm no material.
  • Cálculo do ISC: O ISC é calculado dividindo-se a carga obtida na amostra pela carga correspondente para um material padrão, multiplicando o resultado por 100. Os resultados geralmente são apresentados para as penetrações de 2,5 mm e 5,0 mm, sendo o maior valor o ISC final.

 

Importância: Um alto valor de ISC indica que o solo ou agregado possui uma boa capacidade de suporte, sendo adequado para as camadas de pavimentação. Valores baixos alertam para a necessidade de melhoramento do solo, estabilização ou uso de camadas de pavimento mais espessas para distribuir as cargas do tráfego.

Ensaios de Compactação Proctor (Normal, Intermediário e Modificado)

Os ensaios de compactação Proctor são fundamentais na engenharia geotécnica para determinar as condições ideais de umidade e densidade para a compactação de solos e materiais granulares em obras de terraplenagem, pavimentação, aterros e barragens. Eles visam obter a máxima densidade seca para uma dada energia de compactação, garantindo a estabilidade e o desempenho do maciço de solo.

Normas Técnicas:
ABNT NBR 7182:2018
– Solo – Ensaio de compactação (método de compactação padrão, abrangendo os três tipos de energia).
Nota: Anteriormente existiam normas separadas para cada energia, mas a NBR 7182:2018 unificou os procedimentos.

Objetivo: Determinar a Umidade Ótima (w_ót) e a Massa Específica Aparente Seca Máxima (γ_d_máx) do solo. A umidade ótima é o teor de água em que o solo atinge sua máxima densidade quando compactado com uma energia específica.

Metodologia Resumida (Comum aos três tipos de Proctor):

  • Preparação da Amostra: Uma amostra de solo seca e desagregada é dividida em porções.
  • Variação de Umidade: Cada porção é umedecida com diferentes teores de água, cobrindo uma faixa de umidade esperada.
  • Compactação: Cada porção umedecida é compactada em um molde cilíndrico de volume conhecido (que varia entre os métodos Proctor) em camadas, aplicando-se um número específico de golpes com um soquete padronizado (que também varia em peso e altura de queda).
    Proctor Normal: Menor energia de compactação.
    Proctor Intermediário: Energia intermediária.
    Proctor Modificado: Maior energia de compactação (simula equipamentos mais pesados e modernos).
  • Determinação da Densidade: Após a compactação, a massa do solo compactado no molde é determinada. Uma amostra é retirada para verificar o teor de umidade. Com esses dados, calcula-se a massa específica aparente úmida e, em seguida, a massa específica aparente seca.
  • Curva de Compactação: Os resultados de massa específica aparente seca são plotados em um gráfico em função dos teores de umidade. A curva resultante mostra um pico, cujo ponto mais alto corresponde à massa específica aparente seca máxima (γ_d_máx) e o teor de umidade correspondente é a umidade ótima (w_ót)

 

Importância: Os parâmetros de Umidade Ótima e Massa Específica Aparente Seca Máxima são cruciais para o controle tecnológico da compactação em campo. Eles servem como referência para as equipes de obra, que devem compactar o solo com umidade próxima à ótima para atingir uma densidade igual ou superior à densidade máxima especificada em projeto, garantindo a resistência, estabilidade e durabilidade do aterro ou camada de pavimento.

Ensaio de Caracterização Expedita MCT (Miniatura, Compactado e Tropical) - Método de Imersão

O método de Ensaio de Caracterização Expedita MCT é uma metodologia desenvolvida no Brasil, especialmente adaptada para a classificação e avaliação de solos tropicais lateríticos e saprolíticos, que possuem um comportamento particular não totalmente capturado por métodos tradicionais. O ensaio de Imersão do MCT é um dos pilares dessa metodologia, crucial para prever o comportamento do solo quando saturado.

Norma Técnica:
ABNT NBR 13550-4:2018 – Solos – Caracterização expedita de solos tropicais (MCT) 
Parte 4: Determinação do Índice de Expansão e da Perda de Massa por Imersão.
Nota: A NBR 13550 possui várias partes, sendo a Parte 4 a específica para o método de imersão.

Objetivo: O método de imersão do MCT busca avaliar a estabilidade volumétrica e a resistência à desagregação de um solo compactado quando exposto à água. Determina o Índice de Expansão (IE) e a Perda de Massa por Imersão (PMI), que são parâmetros fundamentais para prever o desempenho do solo em camadas de pavimentos e outras aplicações geotécnicas em climas tropicais.

Metodologia Resumida:

Compactação: Uma amostra de solo (normalmente na granulometria < 4,8 mm) é compactada em um pequeno molde cilíndrico (miniatura) padronizado, utilizando-se uma energia específica de compactação (geralmente a energia normal do Proctor modificada para o molde miniatura).

Imersão e Medição de Expansão: Após a compactação, o corpo de prova é posicionado em um dispositivo de medição e submerso em água. Um extensômetro ou relógio comparador é utilizado para monitorar qualquer expansão volumétrica que ocorra no solo ao longo do tempo (geralmente 48 horas). O maior valor de expansão registrado é o Índice de Expansão (IE).

Perda de Massa por Imersão (PMI): Após o período de imersão e medição da expansão, o corpo de prova é cuidadosamente removido da água, seco em estufa e novamente pesado. A diferença de massa em relação ao peso seco inicial, expressa em porcentagem, indica a Perda de Massa por Imersão (PMI), que reflete a suscetibilidade do solo à desagregação e erosão quando saturado.

Importância: Os resultados de IE e PMI, juntamente com outros índices do método MCT (como as mini-húmidas e mini-secos), fornecem uma classificação mais precisa para solos tropicais. Solos com alto IE indicam potencial de expansão, podendo gerar problemas de recalque ou deformação em estruturas. Altos valores de PMI apontam para solos mais instáveis e desagregáveis, que podem necessitar de tratamentos específicos para garantir a estabilidade e durabilidade em obras de infraestrutura.

Ensaio de Caracterização Expedita MCT (Miniatura, Compactado e Tropical) - Método da Pastilha

O método da Pastilha é uma das técnicas empregadas no Ensaio de Caracterização Expedita MCT, desenvolvido para a classificação de solos tropicais, com foco especial em solos lateríticos e saprolíticos. Este método fornece informações rápidas e valiosas sobre a plasticidade e o comportamento dos finos do solo, auxiliando na sua identificação e caracterização.

Norma Técnica: ABNT NBR 13550-2:2018  – Solos – Caracterização expedita de solos tropicais (MCT) – Parte 2: Determinação da Perda de Massa por Abrasão por Agitação (PMAA) e da Coeficiente de Abrasão da Pastilha (CAP).
Nota: A NBR 13550 possui várias partes, sendo a Parte 2 a específica para o método da Pastilha.

Objetivo: Avaliar a resistência de um solo de grãos finos (argila e silte) à desagregação e ao desgaste quando submetido a um processo de saturação e abrasão. Os parâmetros determinados são a Perda de Massa por Abrasão por Agitação (PMAA) e o Coeficiente de Abrasão da Pastilha (CAP), que indicam a estabilidade do material em contato com a água e sob ação mecânica.

Metodologia Resumida:

  • Preparação da Pastilha: Uma amostra de solo (normalmente a fração que passa pela peneira de 4,8 mm) é compactada manualmente em um pequeno molde cilíndrico, formando uma “pastilha” padronizada na umidade de compactação otimizada para o método.
  • Cura: A pastilha é submetida a um processo de cura para estabilização, que pode incluir secagem em estufa e/ou saturação, dependendo do que se deseja simular.
  • Abrasão por Agitação: A pastilha curada e pesada é colocada em um recipiente com água e submetida a um processo de agitação mecânica padranizado, durante um tempo determinado.
  • Determinação da Perda de Massa: Após a agitação, a pastilha é cuidadosamente retirada, seca em estufa e pesada novamente. A diferença de massa, expressa em porcentagem em relação à massa inicial, representa a Perda de Massa por Abrasão por Agitação (PMAA).
  • Cálculo do CAP: O Coeficiente de Abrasão da Pastilha (CAP) é um índice derivado que correlaciona a PMAA com outras características do solo, fornecendo um parâmetro robusto para classificação e avaliação.

Importância: Os resultados da pastilha MCT são cruciais para a caracterização de solos lateríticos, que podem ter boa resistência aparente quando secos, mas perdem muita capacidade ao serem saturados e submetidos a esforços. Altos valores de PMAA e CAP podem indicar solos com baixa resistência à erosão e desagregação, exigindo atenção especial em projetos de terraplenagem, pavimentação e obras de solo, onde a interação com a água e a ação do tráfego ou intemperismo são fatores importantes.

Ensaio de Cisalhamento Direto

O ensaio de Cisalhamento Direto é um dos métodos mais comuns e fundamentais na engenharia geotécnica para determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento de solos. Esses parâmetros – ângulo de atrito interno (φ) e coesão (c) – são essenciais para o projeto de fundações, estabilidade de taludes, muros de arrimo e outras estruturas que dependem da capacidade do solo de suportar cargas sem entrar em colapso por cisalhamento.

Norma Técnica: ABNT NBR 13527:2020 – Solo – Ensaio de cisalhamento direto.
Nota: Anteriormente, a NBR 13527 tinha a data de 2006, mas foi revisada em 2020.

Objetivo: Determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento (coesão e ângulo de atrito interno) de solos (granulares e coesivos) sob diferentes tensões normais (cargas verticais), simulando as condições de campo onde o solo pode ser submetido a esforços.

Metodologia Resumida:

  • Preparação da Amostra: Uma amostra de solo (indeformada ou moldada) é colocada em uma caixa de cisalhamento, composta por duas metades que se separam horizontalmente. A amostra tem dimensões padronizadas (geralmente quadradas).
  • Aplicação de Carga Normal: Uma carga vertical (tensão normal) é aplicada sobre a amostra. Este ensaio é geralmente repetido com três ou mais diferentes cargas normais para caracterizar completamente o solo.
  • Cisalhamento: Mantendo a carga normal constante, a metade inferior da caixa é movida horizontalmente em relação à metade superior a uma velocidade constante e controlada, “cisalhando” (cortando) a amostra de solo ao meio.
  • Medição: Durante o cisalhamento, são registrados continuamente a força de cisalhamento (resistência horizontal do solo) e o deslocamento horizontal.
  • Cálculo dos Parâmetros: Para cada carga normal aplicada, determina-se a tensão de cisalhamento máxima. Esses pontos são plotados em um gráfico (envoltória de Mohr-Coulomb), e a linha que melhor os ajusta permite a determinação da coesão (c) (intercepto no eixo y) e do ângulo de atrito interno (φ) (inclinação da linha).

 

Importância: Os parâmetros de coesão e ângulo de atrito interno são vitais para o dimensionamento seguro de qualquer estrutura geotécnica. Por exemplo, uma coesão elevada indica que o solo pode manter sua forma sem suporte lateral, enquanto um alto ângulo de atrito interno significa que o solo resiste bem ao deslizamento sob pressão. A correta determinação desses valores é crucial para evitar falhas de estabilidade e garantir a vida útil de obras civis.

Ensaio de Adensamento Unidimensional (Ensaio Oedométrico)

O Ensaio de Adensamento Unidimensional, também conhecido como Ensaio Oedométrico, é um dos ensaios mais importantes da mecânica dos solos, especialmente para solos finos e compressíveis, como argilas. Ele permite determinar as propriedades de compressibilidade e a taxa de adensamento de um solo, informações essenciais para prever recalques (assentamentos) em estruturas, como fundações de edifícios, aterros e barragens.

Norma Técnica: ABNT NBR 12007:2018* – Solo – Ensaio de adensamento unidimensional.
Nota: Anteriormente, a NBR 12007 tinha a data de 1990, mas foi revisada em 2018.

Objetivo: Determinar a magnitude e a taxa de recalques (assentamentos) que um solo sofrerá sob diferentes níveis de carregamento. Os principais parâmetros obtidos são o índice de vazios (e), o índice de compressão (Cc), o índice de recompressão (Cr) e o coeficiente de adensamento (Cv).

Metodologia Resumida:

  • Preparação da Amostra: Uma amostra indeformada de solo é cuidadosamente extraída e colocada em um anel metálico rígido (anel edométrico), onde seu diâmetro e altura são fixos, permitindo deformação apenas na direção vertical.
  • Saturação e Carregamento: A amostra é saturada com água e colocada em um equipamento de adensamento. Placas porosas são usadas nas faces superior e inferior para permitir o fluxo de água.
  • Aplicação de Cargas: Diversos incrementos de carga vertical são aplicados sequencialmente sobre a amostra (ex: 0,125; 0,25; 0,5; 1,0 kg/cm², etc.), geralmente dobrando a carga a cada estágio.
  • Medição de Deformação e Tempo: Para cada incremento de carga, a deformação vertical (recalque) da amostra é monitorada e registrada ao longo do tempo (normalmente por 24 horas por estágio de carga, ou até que a deformação cesse).
  • Descarregamento: Após o carregamento máximo, a amostra é gradualmente descarregada, registrando-se a recuperação da deformação (expansão).
  • Análise dos Resultados: Os dados são usados para plotar curvas de recalque versus tempo (para determinar o Cv) e curvas de índice de vazios versus pressão efetiva (para determinar Cc, Cr e a tensão de pré-adensamento).

 

Importância: O Ensaio de Adensamento é fundamental para o projeto de fundações sobre solos compressíveis. Ao prever a magnitude e a taxa de recalques, os engenheiros podem dimensionar fundações de forma adequada, evitar recalques diferenciais prejudiciais a estruturas e planejar o tempo necessário para que um aterro atinja a maior parte de seu assentamento antes da construção de estruturas sensíveis sobre ele.

Ensaio de Compressão Diametral (Ensaio Brasileiro) em Solos

O Ensaio de Compressão Diametral em Solos, também conhecido como “Ensaio Brasileiro” quando aplicado a solos, é uma metodologia utilizada para estimar a resistência à tração e, indiretamente, a resistência à compressão de solos coesivos ou cimentados. Embora mais comum em rochas e concretos, sua aplicação em solos visa caracterizar materiais que, devido à sua coesão ou cimentação, apresentam um comportamento mais próximo de um sólido.

Norma Técnica: ABNT NBR 7222:2011 – Concreto e argamassa – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos.

Nota Importante: A aplicação direta da NBR 7222 para solos exige uma adaptação metodológica e considerações sobre as particularidades do material. Não há uma NBR específica para solos neste tipo de ensaio. A norma de concreto é frequentemente usada como referência metodológica para solos com características análogas.

Objetivo: Determinar a resistência à tração indireta de solos coesivos ou cimentados. Em solos, este ensaio é particularmente útil para materiais que possuem alguma coesão natural ou que foram estabilizados, permitindo a quantificação da sua resistência à ruptura por tração quando submetidos a uma carga diametralmente oposta.

Metodologia Resumida:

  • Preparação do Corpo de Prova: Uma amostra de solo coesivo, cimentado ou estabilizado é moldada ou usinada em formato cilíndrico padronizado (a partir de blocos indeformados ou amostras coletadas com Shelby/Denison). As dimensões do corpo de prova são cruciais para a aplicação da fórmula.
  • Aplicação da Carga: O corpo de prova cilíndrico é colocado horizontalmente entre as placas de uma prensa de compressão. A carga é então aplicada em uma linha diametral, ou seja, na direção vertical sobre o diâmetro do cilindro, até a ruptura da amostra.
  • Registro da Carga Máxima: A carga máxima aplicada no momento da ruptura é registrada.
  • Cálculo da Resistência à Tração: A resistência à tração indireta (σt) é calculada usando a fórmula:
    σt = 2P / (πDL)
    Onde:
    * P = Carga máxima de ruptura
    * D = Diâmetro do corpo de prova
    * L = Comprimento do corpo de prova

 

Importância: Embora não seja um ensaio de rotina para todos os tipos de solos, o ensaio de compressão diametral é valioso para caracterizar materiais com comportamento semissólido ou coesivo, como argilas rijas, solos lateríticos cimentados ou solos estabilizados com cimento, cal, etc. A resistência à tração é um parâmetro importante na análise de estabilidade de taludes, comportamento de aterros e desempenho de camadas estabilizadas de pavimentos, onde a capacidade do material de resistir a forças de separação é relevante.

Ensaio de Compressão Simples em Solos

O Ensaio de Compressão Simples é um método rápido e econômico utilizado na engenharia geotécnica para determinar a resistência à compressão de solos coesivos e saturados (principalmente argilas). Ele fornece um parâmetro fundamental – a resistência à compressão simples (qu) ou coesão não drenada (cu) – que é crucial para projetos preliminares de fundações rasas e avaliação da estabilidade inicial de taludes.

Norma Técnica: ABNT NBR 12770:2020  – Solo – Determinação da resistência à compressão simples de solos coesivos.
Nota: Anteriormente, a NBR 12770 tinha a data de 1993, mas foi revisada em 2020.

Objetivo: Determinar a resistência à compressão não confinada (ou compressão simples) de solos coesivos e saturados. Este ensaio é particularmente adequado para argilas, onde a presença de coesão permite que a amostra mantenha sua forma sem confinamento lateral.

Metodologia Resumida:

  • Preparação do Corpo de Prova: Uma amostra indeformada de solo coesivo (obtida por Shelby, Denison ou bloco indeformado) é cuidadosamente usinada em formato cilíndrico, com dimensões padronizadas (geralmente uma relação altura/diâmetro de 2:1). É essencial que a amostra mantenha sua estrutura e umidade in situ.
  • Posicionamento: O corpo de prova cilíndrico é colocado em uma prensa de compressão entre duas placas, sem confinamento lateral.
  • Aplicação da Carga: A carga axial é aplicada na direção vertical à amostra a uma taxa constante e controlada, causando sua deformação e eventual ruptura.
  • Medição: Durante o ensaio, são registrados continuamente a carga aplicada e a deformação vertical (recalque) do corpo de prova até que ele atinja sua ruptura por cisalhamento (formação de plano de ruptura) ou até que a deformação limite seja alcançada (geralmente 15 a 20%).
  • Cálculo da Resistência: A resistência à compressão simples (qu) é calculada dividindo-se a carga máxima aplicada pela área da seção transversal inicial do corpo de prova (ou pela área corrigida para grandes deformações). Para solos coesivos saturados, a coesão não drenada (cu) é aproximadamente qu / 2.

 

Importância: A resistência à compressão simples (qu) é um parâmetro fundamental para o projeto geotécnico. Ela fornece uma estimativa rápida da capacidade de suporte de solos argilosos para fundações superficiais e é usada em análises preliminares de estabilidade de taludes e em projetos de escavações. Um alto valor de qu indica um solo coesivo mais resistente, enquanto valores baixos podem exigir soluções de fundação mais profundas ou melhoramento do solo.

Ensaio de Compressão Triaxial em Solos

O Ensaio de Compressão Triaxial é o mais sofisticado e abrangente método de laboratório para determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento (coesão e ângulo de atrito interno) e as características de deformabilidade de solos sob diferentes condições de tensão e drenagem. Ele simula de forma mais precisa as condições de campo às quais o solo estará submetido, sendo essencial para projetos complexos de fundações, estabilidade de taludes, aterros e estruturas de contenção.

Norma Técnica: ABNT NBR 13398:2020 – Solo – Ensaio de Compressão Triaxial (Carga e Deformação).
Nota: A NBR 13398 foi revisada em 2020, atualizando a versão anterior de 1995.

Objetivo: Determinar a resistência ao cisalhamento (coesão ‘c’ e ângulo de atrito interno ‘φ’) e os *módulos de deformação* de solos, sob condições de tensão e drenagem controladas que simulam as condições in situ em diferentes fases da vida de uma obra. O ensaio permite a caracterização de solos granulares e coesivos.

Metodologia Resumida:

  • Preparação do Corpo de Prova: Uma amostra indeformada de solo (coletada com Shelby ou bloco) é cuidadosamente usinada em formato cilíndrico padronizado (geralmente com relação altura/diâmetro de 2:1). Para solos muito moles, pode-se moldar a amostra no laboratório.
  • Montagem na Câmara Triaxial: O corpo de prova é envolto em uma membrana de borracha para isolá-lo da água e colocado dentro de uma câmara triaxial. Placas porosas são usadas nas bases superior e inferior para permitir o fluxo de água, quando necessário.
  • Fase de Adensamento (Opcional, Dependendo do Tipo de Ensaio): A câmara é preenchida com água, e uma pressão de confinamento (σ3) é aplicada hidrostaticamente em torno da amostra. Se o ensaio envolver adensamento, a amostra é permitida drenar e se adensar sob essa pressão até que a deformação cese. O volume de água drenado é monitorado.
  • Fase de Cisalhamento: Após o adensamento (ou imediatamente, se não houver adensamento), uma carga axial (Δσ1) é aplicada verticalmente na parte superior da amostra, a uma taxa constante de deformação ou de carregamento, até a ruptura do corpo de prova. Durante esta fase, são monitorados a carga axial, a deformação vertical e, dependendo do tipo de ensaio, a variação do volume da amostra e/ou a pressão da água nos poros.
  •  

Tipos de Ensaio Triaxial (Variáveis e Escolhas): A versatilidade do ensaio triaxial reside na capacidade de controlar as condições de tensão e, principalmente, as condições de drenagem durante as fases de adensamento e cisalhamento, simulando diferentes situações de campo:

a) Ensaio Triaxial Consolidado Drenado (CD): 

  • Condições: Permite a drenagem tanto na fase de adensamento quanto na fase de cisalhamento. A pressão de poros se dissipa.
  • Simula: Condições de carregamento lento, onde o solo tem tempo para drenar (ex: adensamento de um aterro ao longo de anos, estabilidade de longo prazo de um talude).
  • Parâmetros Obtidos: Resistência ao cisalhamento efetiva (c’, φ’).
  • Exemplo de Escolha: Usado para projeto de estabilidade de taludes permanentes em solos argilosos.

 

b) Ensaio Triaxial Consolidado Não Drenado (CU):

  • Condições: Permite a drenagem na fase de adensamento, mas *não permite a drenagem* na fase de cisalhamento. A pressão de poros é medida.
  • Simula: Condições de carregamento rápido em solo pré-adensado, onde o solo não tem tempo para drenar (ex: construção rápida de um aterro sobre fundação argilosa, estabilidade de médio prazo).
  • Parâmetros Obtidos: Resistência ao cisalhamento total (cu) e parâmetros de resistência efetiva (c’, φ’ – com medição de pressões neutras).
  • Exemplo de Escolha: Usado para verificar a estabilidade de barragens de terra durante o fim da construção.

 

c) Ensaio Triaxial Não Consolidado Não Drenado (UU):

  • Condições: Não permite a drenagem* nem na fase de adensamento (a pressão de confinamento é aplicada sem tempo para drenar) nem na fase de cisalhamento.
  • Simula: Condições de carregamento muito rápido, onde não há tempo para drenagem (ex: estabilidade imediata de uma fundação recém-instalada, análise de ruptura rápida).
  • Parâmetros Obtidos: Resistência ao cisalhamento não drenada (cu).
  • Exemplo de Escolha: Usado para o dimensionamento de fundações rasas sobre argilas moles saturadas (critério de Von Post).

 

Importância: A capacidade de escolher as condições de drenagem e aplicar diferentes tensões de confinamento torna o ensaio triaxial indispensável para a obtenção de parâmetros geotécnicos precisos. Ele permite aos engenheiros simular o comportamento do solo sob as mais variadas condições de carregamento e tempo, garantindo a segurança, a funcionalidade e a economia em projetos geotécnicos de alta complexidade.

Coleta de Amostras de Solo (Indeformadas e Deformadas)

A coleta de amostras de solo é uma etapa inicial e crucial em qualquer investigação geotécnica. A qualidade das amostras influencia diretamente a confiabilidade dos ensaios de laboratório e, consequentemente, a segurança e a economia do projeto de engenharia. Existem duas categorias principais de coleta: amostras deformadas e indeformadas.

1. Coleta de Amostras Deformadas

Norma Técnica: ABNT NBR 6484:2020 – Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Parte 1: Execução e Parte 2: Coleta de amostras e apresentação de resultados.
Nota: Embora a NBR 6484 seja focada em SPT, ela estabelece princípios gerais para coleta de amostras deformadas em sondagens.

Objetivo: Obter uma amostra de solo que represente a composição e as características granulométricas e plásticas do material, mesmo que sua estrutura natural (a forma como os grãos estão arranjados) seja alterada durante a coleta.

Metodologia Resumida:

  • A amostra é coletada de camadas específicas durante a perfuração, por exemplo, no ensaio SPT, onde o amostrador (barrilete) crava no solo.
  • Outros métodos incluem a coleta manual em trincheiras, poços ou porções de solo que passaram por brocas de perfuração.
  • As amostras são embaladas em sacos plásticos ou recipientes herméticos, devidamente identificadas com profundidade, número da sondagem, data, etc.

Uso: Utilizadas para ensaios de caracterização (granulometria, limites de Atterberg, densidade real dos grãos, ensaios MCT, etc.), pois estes ensaios não dependem da estrutura original do solo.

2. Coleta de Amostras Indeformadas (Bloco Indeformado)


Norma Técnica: ABNT NBR 9603:2015 – Sondagem a trado – Procedimento (para planejamento de locais de coleta de amostras indeformadas) e  ABNT NBR 9829:2016 – Solo – Coleta de amostras indeformadas em furos de sondagem (para coleta em furos de sondagem).

Nota: Para coleta de bloco manual, não há uma NBR específica para o *procedimento de bloco manual, mas é referenciada em outras normas de ensaio que utilizam essas amostras.

Objetivo: Obter uma amostra de solo que mantenha ao máximo sua estrutura natural, grau de umidade e tensão de campo, sem alterações significativas em suas propriedades físicas e mecânulares. Isso é crucial para ensaios que dependem da estrutura do solo.

Metodologia Resumida (Coleta de Bloco Manual):

  • Geralmente realizada em poços de inspeção, trincheiras ou cavas abertas até a profundidade desejada.
  • Uma porção de solo é cuidadosamente esculpida em forma de bloco (geralmente cúbico), com dimensões mínimas para permitir a posterior moldagem de corpos de prova para ensaios de laboratório.
  • O bloco é então revestido com parafina, cera ou outros materiais protetores (e envolto em plástico ou saco de juta) para preservar sua umidade e evitar danos durante o transporte.
  • Cuidadosa identificação com todas as informações relevantes é essencial.

 

Uso: Indispensável para ensaios de resistência (cisalhamento direto, compressão triaxial), compressibilidade (adensamento unidimensional) e permeabilidade, onde a estrutura original do solo e suas características de umidade e vazios são determinantes para o comportamento do material.

Importância: A escolha e a correta execução da coleta de amostras são passos críticos na investigação geotécnica. Amostras bem coletadas e preservadas garantem a representatividade do solo em laboratório, resultando em dados confiáveis que fundamentam projetos seguros e economicamente viáveis.

Coleta de Amostras Indeformadas com Amostrador Shelby

A coleta de amostras indeformadas com o amostrador Shelby é uma técnica amplamente empregada na engenharia geotécnica para obter amostras de solos coesivos e moles (como argilas e siltes saturados) com o mínimo de perturbação possível. Essas amostras de alta qualidade são essenciais para ensaios de laboratório que dependem da preservação da estrutura natural do solo, como adensamento e ensaios de resistência.

Norma Técnica: ABNT NBR 9829:2016 – Solo – Coleta de amostras indeformadas em furos de sondagem.

Nota: Esta norma estabelece os procedimentos para a coleta de amostras indeformadas, incluindo o uso de amostradores de parede fina, como o Shelby.

Objetivo: Obter amostras de solo que preservem ao máximo suas características naturais – estrutura, umidade, índice de vazios e tensões de campo – para a realização de ensaios de laboratório que exigem alta representatividade da condição in situ do solo.

Metodologia Resumida:

  • Preparação do Furo: A coleta é realizada no fundo de um furo de sondagem, que deve ser limpo de qualquer material solto ou perturbado. A perfuração deve avançar até a cota desejada para a amostragem, e o fundo do furo deve ser preparado para receber o amostrador.
  • Cravação do Amostrador: O amostrador Shelby, que é um tubo de parede fina e biselado na ponta, é acoplado a hastes e cravado no solo (geralmente por pressão hidráulica, mas pode ser por golpes leves e controlados) no fundo do furo. A cravação deve ser contínua e sem rotação para minimizar a perturbação da amostra.
  • Remoção e Corte: Após a cravação, o amostrador é girado para cortar a base da amostra e criar um vácuo que a mantém dentro do tubo. O conjunto (amostrador com solo) é cuidadosamente retirado do furo.
  • Preservação: As extremidades do tubo Shelby contendo a amostra são vedadas imediatamente com cera ou parafina para impedir a perda de umidade e a oxidação. Plugs de plástico ou metal são inseridos sobre a cera para maior proteção.
  • Identificação e Transporte: O tubo é devidamente identificado com as informações da sondagem, profundidade, data, etc., e transportado cuidadosamente para o laboratório em posição vertical, protegendo a amostra de vibrações e impactos.

 

Importância: As amostras coletadas com o amostrador Shelby são consideradas de “alta qualidade” e são indispensáveis para ensaios críticos como o de Adensamento Unidimensional (Oedométrico) e Cisalhamento Direto/Triaxial. A preservação da estrutura do solo permite obter parâmetros de compressibilidade e resistência mais próximos da realidade de campo, resultando em projetos de fundações, estabilidade de taludes e outras estruturas geotécnicas mais precisos, seguros e econômicos.

Coleta de Amostras Indeformadas com Amostrador Denison

A coleta de amostras com o amostrador Denison é uma técnica especializada utilizada para obter amostras de solos que são mais rígidos, cimentados ou ligeiramente coesivos, onde o amostrador Shelby (de parede fina) não conseguiria penetrar ou causaria excessiva perturbação. O Denison é projetado para enfrentar materiais com maior resistência, oferecendo uma opção robusta para a recuperação de amostras indeformadas em condições desafiadoras.

Norma Técnica: No Brasil, o amostrador Denison não possui uma NBR específica e exclusiva para seu uso, como o SPT ou Shelby. Sua metodologia geralmente segue as diretrizes para amostragem de solos coesivos ou de transição, sendo referenciada em normas que abordam a coleta de amostras indeformadas em furos de sondagem (ABNT NBR 9829:2016) ou em manuais de geotecnia que descrevem métodos de amostragem especiais.

Nota Importante: A aplicação e a metodologia do Denison são frequentemente baseadas em práticas internacionais (ex: ASTM) e na experiência do profissional, adaptando-se às condições do solo.

Objetivo: Obter amostras de solo “indeformadas” (ou com o mínimo de perturbação possível, dada a natureza do material) em camadas de solos mais competentes, rijos, ligeiramente cimentados ou com características transicionais entre solo e rocha (como saprolitos rijos). Essas amostras são essenciais para ensaios que exigem a preservação da estrutura do solo.

Metodologia Resumida: 

  • Preparação do Furo: A amostragem é realizada no fundo de um furo de sondagem já limpo. O diâmetro do furo é preparado para acomodar o amostrador Denison.
  • Estrutura do Amostrador: O Denison é composto por um tubo externo (barrilete de parede dupla) e um tubo interno removível, que contém um sapata cortante e, por vezes, uma “mola retentora de amostra” ou “dedos de cesto” na ponta para ajudar a reter o material. A parede do amostrador é mais robusta que a do Shelby.
  • Cravação/Perfuração: O amostrador é cravado no solo por golpes (martelo de superfície) ou, em alguns casos, por perfuração rotativa sem circulação de fluido de perfuração, utilizando a sapata cortante para penetrar e cortar a amostra. O tubo interno é projetado para girar de forma independente ou ser fixo em relação ao tubo externo, minimizando o atrito na parede da amostra.
  • Remoção e Preservação: Após a penetração e o corte da amostra, o amostrador é cuidadosamente retirado do furo. O tubo interno, contendo a amostra, é removido do barrilete externo.
  • Selagem: As extremidades da amostra dentro do tubo interno são vedadas imediatamente com cera ou parafina para evitar a perda de umidade, e o tubo é identificado com todas as informações relevantes da sondagem.
  • Transporte: A amostra é transportada com o máximo de cuidado para o laboratório, em posição vertical, para evitar qualquer vibração ou impacto que possa alterar sua estrutura.

 

Importância: O amostrador Denison preenche uma lacuna importante na amostragem geotécnica, permitindo a recuperação de amostras de qualidade em materiais que seriam difíceis ou impossíveis de amostrar com outros equipamentos. As amostras obtidas são valiosas para ensaios de cisalhamento direto, compressão triaxial e adensamento, fornecendo dados cruciais para o projeto de fundações em solos mais resistentes, análise de estabilidade de taludes em saprolitos ou solos cimentados, e outras aplicações onde a caracterização precisa da resistência e deformabilidade é essencial.

Sondagem a Percussão (SPT): A Base da Investigação Geotécnica

A Sondagem a Percussão, mundialmente conhecida como Standard Penetration Test (SPT), é o método de investigação geotécnica mais empregado no Brasil. Sua simplicidade, rapidez e o fornecimento de informações essenciais para o projeto de fundações e outras obras civis o tornam indispensável para a caracterização do subsolo.

Norma Técnica Vigente:

ABNT NBR 6484:2020 – Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Parte 1: Execução e Parte 2: Coleta de amostras e apresentação de resultados.
(Nota: A NBR 6484 foi revisada em 2020, consolidando e aprimorando as diretrizes para a execução e apresentação dos resultados do ensaio.)
Manual da ABGE (Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental):

O Manual de Sondagens da ABGE é uma referência técnica complementar e de grande importância para a interpretação e a padronização das boas práticas na execução das sondagens SPT no Brasil. Ele oferece detalhamentos sobre os equipamentos, procedimentos, amostragem e interpretação de resultados que enriquecem e complementam as diretrizes da NBR.

Objetivo:

  • 1. Determinar a *resistência do solo à penetração dinâmica* (índice NSPT), que fornece uma estimativa de sua compacidade (para solos granulares) ou consistência (para solos coesivos).
  • 2. Identificar os *tipos de solo* e a *profundidade do nível d’água*.
  • 3. Coletar *amostras deformadas* para ensaios de caracterização em laboratório.

 

Metodologia Resumida:

  • Perfuração Prévia: Utiliza-se um trado ou lavagem (circulação de água) para escavar o furo até a profundidade inicial desejada para o ensaio.
  • Cravação do Amostrador SPT: Um amostrador padrão (tipo “Raymond” ou “split spoon”), que é um tubo bipartido com 50,8 mm de diâmetro externo, é acoplado a hastes e posicionado no fundo do furo.
  • Aplicação de Golpes: Um martelo padronizado de 65 kg é içado a uma altura de 75 cm e deixado cair livremente sobre a cabeça das hastes, cravando o amostrador no solo.
  • Contagem do NSPT: Contam-se os números de golpes necessários para que o amostrador penetre três trechos consecutivos de 15 cm. O *índice NSPT* corresponde à soma dos golpes dos dois últimos trechos de 15 cm (ou seja, os golpes para os 30 cm finais de penetração). Se o amostrador não penetrar 15 cm após 30 golpes, é considerado “nega” (solo muito resistente).
  • Coleta e Identificação: Após a cravação, o amostrador é retirado, aberto, e a amostra de solo (deformada) é coletada, embalada e identificada.
  • Medição do Nível d’Água: O nível do lençol freático é medido no furo em diferentes momentos (imediatamente, após 24h, etc.).

 

Importância: A Sondagem SPT é a ferramenta inicial mais comum para o reconhecimento geotécnico. O índice NSPT é amplamente correlacionado com a capacidade de carga de fundações rasas e profundas, recalques e estabilidade de taludes, sendo fundamental para o dimensionamento seguro e econômico de projetos de engenharia civil. Além disso, as amostras coletadas permitem a classificação visual e a realização de ensaios de laboratório, fornecendo um panorama completo das características do subsolo.

Sondagem Mista – Investigação Geotécnica Integrada

A Sondagem Mista é um método de investigação geotécnica que combina duas técnicas consagradas: a sondagem à percussão (SPT) para os trechos em solo e a sondagem rotativa  para os trechos em rocha. Essa abordagem integrada permite uma caracterização completa do subsolo, essencial para projetos de engenharia civil, infraestrutura e mineração.

Normas Técnicas Vigentes

– NBR 6484 – Define os procedimentos para sondagens de simples reconhecimento com SPT, incluindo critérios de paralisação e registro de resistência à penetração.
– Norma ABGE 104/2023 – Estabelece diretrizes para execução de sondagens rotativas e mistas, com foco em qualidade de amostragem, planejamento e digitalização dos dados.

Metodologia

  • Trecho em Solo:
    – Perfuração com trado manual ou lavagem.
    – Ensaios SPT realizados a cada metro.
    – Aplicação conforme NBR 6484.
  • Trecho em Rocha:
    – Utilização de barriletes com coroas diamantadas ou de widia.
    – Coleta de testemunhos cilíndricos para análise petrográfica e geotécnica.
    – Avaliação de parâmetros como RQD/IQR, grau de fraturamento, coerência e alteração da rocha.
  • Resultados:
    – Perfil geológico completo com descrição das camadas.
    – Registro do nível d’água, resistência do solo, e qualidade da rocha.
    – Dados essenciais para dimensionamento de fundações e estruturas.

Aplicações:

  • Obras civis e industriais.
  • Projetos de infraestrutura (pontes, túneis, barragens).
  • Estudos ambientais e mineração.

Sondagem CPT e CPTU

A sondagem CPT (Ensaio de Penetração de Cone) e sua variação CPTU (com medição da poropressão) são métodos de investigação geotécnica avançados, essenciais para a caracterização do subsolo em projetos de engenharia civil. No Brasil, a execução e a interpretação desses ensaios são orientadas por normativas técnicas, com destaque para a recente NORMA ABGE 110/2024, que aborda investigações especiais de campo, incluindo o CPTU. Embora a norma ABNT NBR 12069/91 tenha sido uma referência por muito tempo, atualmente encontra-se cancelada e em processo de revisão, tornando a publicação da ABGE o principal guia para as boas práticas do setor.

Descrição Técnica e Metodologia do Ensaio

O ensaio consiste na cravação estática de uma ponteira cônica instrumentada no terreno a uma velocidade constante de 20 mm/s (± 5 mm/s). Durante a penetração, são medidos de forma contínua e digital os seguintes parâmetros:

  • Resistência de Ponta: A força necessária para avançar a ponta do cone, que indica a resistência do solo.
  • Atrito Lateral : A resistência oferecida pelo atrito do solo ao longo de uma luva localizada acima do cone.
  • Poropressão (exclusivo do CPTU): A pressão da água nos poros do solo, medida por um elemento poroso saturado, geralmente localizado logo acima do cone.

 

A cravação é realizada por um conjunto de hastes metálicas, impulsionadas por um sistema hidráulico montado sobre um caminhão ou outra plataforma que forneça a reação necessária. Os dados são registrados eletronicamente a cada centímetro, o que gera um perfil geotécnico detalhado e contínuo do subsolo.

  • Classificação estratigráfica do solo;
  • Estimativa da resistência não drenada em solos argilosos;
  • Determinação do ângulo de atrito efetivo (φ’) em solos arenosos;
  • Avaliação do coeficiente de adensamento;
  • Previsão de recalques de fundações;
  • Análise da liquefação potencial de solos.

Manual ABGE e Boas Práticas

A NORMA ABGE 110/2024: Investigações especiais de campo em solos – ensaios CPTu, Vane Test e DMT representa o esforço da Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental (ABGE) em padronizar e aprimorar a qualidade dos ensaios geotécnicos no país. Este manual detalha os procedimentos para a execução, o controle de qualidade dos equipamentos, a calibração dos sensores e a apresentação dos resultados do ensaio CPTU. A adesão a esta norma garante maior confiabilidade e consistência dos dados obtidos, sendo um diferencial de qualidade para empresas de geotécnica.

Ensaio de Palheta (Vane Test): Descrição Técnica, Normativa e Metodologia

O Ensaio de Palheta, conhecido internacionalmente como Vane Test, é um método de investigação geotécnica de campo (in situ) destinado a determinar a resistência ao cisalhamento não drenada de solos coesivos moles a médios, como argilas e siltes saturados. No Brasil, sua execução é guiada por padrões técnicos que asseguram a qualidade e a confiabilidade dos resultados, com destaque para a ABNT NBR 10905/1989 (Solo – Ensaio de palheta \”in situ\” – Método de ensaio) e a recém-lançada *NORMA ABGE 110/2024*, que inclui o Vane Test em seu escopo de investigações especiais.

Descrição Técnica e Metodologia do Ensaio

O equipamento do Vane Test consiste em uma palheta de aço com quatro aletas retangulares, conectada a uma haste de aço. O ensaio é realizado cravando-se cuidadosamente a palheta no solo, até a profundidade de interesse, para minimizar a perturbação do material circundante.

A metodologia de execução segue as seguintes etapas:

  • Cravação: A palheta é cravada até a cota desejada, geralmente a partir do fundo de um furo de sondagem previamente executado, para evitar a influência do material perturbado pelas paredes do furo.
  • Torque e Rotação: Após um período de repouso para dissipação do excesso de poropressão gerado pela cravação, aplica-se um torque na extremidade superior da haste, provocando a rotação da palheta a uma velocidade angular baixa e constante (tipicamente 0,1°/s a 0,2°/s).
  • Medição da Resistência Natural: O torque é aumentado gradualmente até que ocorra a ruptura do solo, formando uma superfície cilíndrica de cisalhamento. O torque máximo ($M_{max}$) aplicado é registrado.
  • Medição da Resistência Amolgada: Após a ruptura, a palheta é girada rapidamente por cerca de 10 a 20 vezes para amolgar (destruturar) completamente o solo ao seu redor. Em seguida, o ensaio de rotação é repetido para medir o torque residual ($M_{residual}$), que corresponde à resistência amolgada.

 

A partir da relação entre a resistência natural e a amolgada, obtém-se a sensitividade (St) do solo, um importante parâmetro que indica o grau de perda de resistência do material após sofrer amolgamento.

Manual ABGE e Boas Práticas

A NORMA ABGE 110/2024: Investigações especiais de campo em solos – ensaios CPTu, Vane Test e DMT é o documento mais atual da Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental (ABGE) que orienta as boas práticas para a execução do ensaio. Este manual complementa a NBR 10905, detalhando procedimentos modernos de execução, calibração de torquímetros, cuidados operacionais e critérios para a interpretação dos resultados, garantindo um elevado padrão de qualidade e confiabilidade para a investigação.

Sondagem a Trado: Descrição Técnica, Finalidade e Normativa

A sondagem a trado é um dos métodos mais simples e diretos de investigação geotécnica preliminar do subsolo. Sua execução é regida pela norma técnica ABNT NBR 9603:2015 – Sondagem a trado – Procedimento, que estabelece os critérios para a sua correta aplicação, desde os equipamentos até a apresentação dos resultados. Diferentemente de ensaios mais complexos, não há um manual específico da ABGE para este método, sendo a NBR 9603 a principal referência normativa no Brasil.

Finalidade do Ensaio

A sondagem a trado é um método de exploração geológico-geotécnica de baixo custo, utilizado para a inspeção preliminar de terrenos. Suas principais finalidades incluem:

 

  • Identificação das Camadas do Subsolo: Permite conhecer a estratigrafia (sequência e espessura das camadas) do solo em profundidades rasas.
  • Coleta de Amostras Deformadas: Fornece amostras de solo para caracterização tátil-visual em campo e para ensaios de laboratório, como determinação de umidade, limites de consistência (Atterberg) e granulometria.
  • Determinação do Nível do Lençol Freático: Possibilita a identificação da profundidade do nível d’água (NA) no momento da perfuração.
  • Reconhecimento de Materiais Impenetráveis: Ajuda a localizar a presença de matacões, rocha sã ou outros materiais que impeçam a perfuração com o trado.
  • Delimitação de Jazidas: Utilizada na prospecção de materiais para construção, como argila para cerâmica ou areia para aterros.

 

É uma ferramenta fundamental na fase de planejamento de projetos de engenharia, como edificações de pequeno porte, loteamentos, redes de saneamento e estudos de viabilidade.

Descrição Técnica e Metodologia

O ensaio consiste na perfuração manual do terreno com o uso de trados, que são ferramentas de aço com formato helicoidal (espiral) ou concha (cavadeira). A metodologia, conforme a NBR 9603, segue as seguintes etapas:

  • Preparação do Local: Limpeza e nivelamento de uma pequena área para a execução do furo.
  • Perfuração: O trado é cravado e girado manualmente por uma equipe de operadores. O movimento rotacional faz com que o solo seja cortado e retido na ferramenta.
  • Avanço e Amostragem: A cada metro de profundidade perfurado, ou quando há mudança no tipo de solo encontrado, o trado é retirado do furo. A amostra de solo retida é coletada, acondicionada em saco plástico e devidamente identificada com o nome da obra, número da sondagem e profundidade.
  • Descrição Tátil-Visual: O técnico responsável descreve as amostras em campo, classificando o solo quanto ao tipo (argila, silte, areia), cor, umidade e outras características pertinentes.
  • Medição do Nível d’Água: Caso seja encontrado, o nível do lençol freático é medido com um trena e anotado.
  • Encerramento: A perfuração é interrompida quando atinge a profundidade especificada em projeto, o nível d’água (em muitos casos), ou ao encontrar um material impenetrável ao avanço manual. O furo é então devidamente tamponado (fechado) para evitar acidentes.

 

Os resultados são compilados em um relatório final que apresenta os perfis individuais de cada sondagem, com a descrição das camadas de solo, a profundidade do nível d’água e a localização dos pontos sondados.

 

Prova de Carga Estática sobre Placa (NBR 6489)

A Prova de Carga Estática sobre Placa, também conhecida como Plate Load Test, é um ensaio geotécnico fundamental para a determinação direta da capacidade de carga e a análise de deformabilidade dos solos de fundação. Este método é essencial para validar os parâmetros de projeto e garantir a segurança e o desempenho de fundações diretas, como sapatas, radiers, e também para bases de pavimentos e pisos industriais.

Executado em estrita conformidade com as diretrizes da norma ABNT NBR 6489:2019 — Solo — Prova de carga estática em fundação direta, o ensaio consiste na aplicação de carregamentos verticais em estágios progressivos sobre uma placa de aço rígida. Simultaneamente, são realizadas medições precisas dos deslocamentos (recalques) correspondentes.

A análise da curva Carga vs. Recalque obtida permite a avaliação precisa do comportamento do terreno, fornecendo dados indispensáveis para otimizar o dimensionamento das estruturas, assegurando a estabilidade da obra e evitando custos desnecessários. Nossa equipe realiza este ensaio com equipamentos calibrados e rigor técnico, entregando resultados confiáveis para a segurança do seu empreendimento.

Ensaio de Perda d’Água sob Pressão em Maciços Rochosos (NBR 15.845)

O Ensaio de Perda d’Água sob Pressão é uma investigação geotécnica in situ, essencial para avaliar a permeabilidade e o grau de fraturamento de maciços rochosos. Através dele, é possível quantificar a capacidade do maciço de permitir a passagem de água por suas descontinuidades, uma informação crítica para a segurança e durabilidade de grandes obras.

Realizado em furos de sondagem, o ensaio consiste em injetar água sob pressões controladas em trechos específicos, previamente isolados por obturadores de borracha (packers). Nossos procedimentos seguem rigorosamente os critérios da norma ABNT NBR 15.845:2010 – Rochas — Ensaio de permeabilidade em maciço rochoso, bem como as melhores práticas recomendadas no Manual de Sondagens da ABGE (Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental).

Principais Aplicações:

  • Fundações de Barragens: Essencial para projetar sistemas de drenagem e impermeabilização.
  • Túneis e Escavações Subterrâneas: Avalia a necessidade de tratamentos para contenção do fluxo de água.
  • Fundações de Estruturas de Grande Porte: Analisa a influência da água na estabilidade de fundações em rocha.
  • Estudos Hidrogeológicos: Determina o potencial de fluxo de água subterrânea e de transporte de contaminantes.

 

A correta execução e interpretação deste ensaio são cruciais para a viabilidade técnica e econômica do empreendimento. Nossa equipe especializada garante a obtenção de dados precisos e confiáveis para o seu projeto.

Melhore a experiência do usuário com as abas avançadas, permitindo uma navegação perfeita pelo conteúdo. Organize as informações de forma eficiente, mantendo a interface limpa e interativa. Perfeito para perguntas frequentes, detalhes de produtos ou conteúdo com várias seções.

Levantamentos Topográficos: Precisão com Estação Total e Produtividade com GNSS RTK

A topografia é a base para o sucesso de qualquer projeto de engenharia, arquitetura e construção. Para garantir a máxima qualidade e eficiência, utilizamos tecnologias de ponta que se complementam: a Estação Total e o sistema GNSS RTK.

Estação Total: Para levantamentos que exigem altíssima precisão e riqueza de detalhes, como em áreas industriais, obras civis complexas e locais sem visada para satélites, a Estação Total é a ferramenta de escolha. Ela garante a acurácia milimétrica indispensável para o controle dimensional, locação de estruturas e monitoramentos precisos.

GNSS RTK (Real-Time Kinematic): Quando o foco é a produtividade em grandes áreas, o sistema GNSS RTK é a solução ideal. Ele permite a obtenção de coordenadas georreferenciadas em tempo real com precisão centimétrica, sendo perfeito para levantamentos planialtimétricos cadastrais, projetos agrícolas, cálculo de volumes de terraplenagem e implantação de redes de referência.

Norma Técnica e Aplicações

Todos os nossos serviços são executados em estrita observância à norma
ABNT NBR 13133:1994 – Execução de levantamento topográfico. Esta norma estabelece as metodologias, classes de precisão e condições exigíveis para garantir a confiabilidade dos dados em diversas aplicações, como:

  • Levantamentos cadastrais urbanos e rurais.
  • Projetos de infraestrutura (rodovias, ferrovias, saneamento).
  • Implantação e controle de obras civis.
  • Georreferenciamento de imóveis.
  • Cálculo de volumes para medição de terraplenagem.

Ao integrar o uso da Estação Total e do GNSS RTK, selecionamos a melhor ferramenta para cada desafio, assegurando que seu projeto tenha uma base topográfica precisa, confiável e executada dentro das mais rigorosas normas técnicas.

Topografia com Drones (Aerofotogrametria): Agilidade e Riqueza de Detalhes

A topografia assistida por drones, ou aerofotogrametria, é a mais moderna solução para levantamentos topográficos, unindo agilidade, segurança e uma densidade de dados inigualável. Utilizando Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) equipados com sensores de alta resolução, capturamos imagens que são processadas para gerar produtos cartográficos precisos, como modelos digitais de terreno (MDT), nuvens de pontos e ortomosaicos georreferenciados.

A precisão do levantamento é assegurada pela medição de pontos de controle em solo com receptores GNSS RTK, que conectam o modelo aéreo à realidade do terreno com acurácia centimétrica.

Conformidade com Normas Técnicas

Embora a tecnologia de coleta de dados seja inovadora, a qualidade e a confiabilidade dos resultados devem seguir os padrões técnicos consagrados. Nossos projetos são desenvolvidos para que os produtos finais (como curvas de nível e modelos digitais) atendam às classes de exatidão planialtimétrica definidas pela ABNT NBR 13133:1994 – Execução de levantamento topográfico. Esta norma é a referência que garante a qualidade e a precisão do serviço entregue, validando o uso da tecnologia para fins de engenharia.

Principais Aplicações:

  • Cálculo preciso de volumes em mineração e terraplenagem.
  • Monitoramento periódico do avanço de obras.
  • Mapeamento de grandes áreas para projetos de infraestrutura e loteamentos.
  • Agricultura de precisão e demarcação de linhas de plantio.
  • Estudos para licenciamento ambiental e análise de uso do solo.
  • Inspeção de estruturas, fachadas e áreas de risco.

Ao aliar a tecnologia de drones com o rigor das normas técnicas brasileiras, oferecemos um serviço de topografia que é ao mesmo tempo rápido, seguro e extremamente detalhado, gerando informações estratégicas para o seu projeto.

Reforço e Recuperação de Fundações com Injeção de Calda de Cimento

A injeção de calda de cimento é uma técnica de engenharia geotécnica especializada, utilizada para o reforço e a recuperação de fundações existentes. A solução visa melhorar as características do solo de apoio para aumentar sua capacidade de carga, corrigir recalques (afundamentos) e restaurar a segurança e a estabilidade de uma edificação.

O processo consiste na execução de perfurações estratégicas no solo, através das quais uma calda de cimento, dimensionada especificamente para cada caso, é injetada sob pressão controlada. Essa calda preenche vazios, compacta e consolida o maciço, criando uma zona reforçada e mais resistente sob a estrutura.

Conformidade com Normas Técnicas

O projeto e a verificação de um reforço de fundação devem atender aos critérios de segurança e desempenho preconizados pela principal norma do setor, a ABNT NBR 6122:2022 – Projeto e execução de fundações. Adicionalmente, os procedimentos executivos para a preparação e injeção da calda seguem as melhores práticas da engenharia, encontrando referência técnica para os serviços de injeção em normas correlatas, como a ABNT NBR 11682:2009, que aborda a execução de tirantes injetados.

Principais Aplicações:

  • Correção e estabilização de recalques diferenciais em edifícios, galpões e residências.
  • Aumento da capacidade de carga da fundação para viabilizar ampliações verticais (acréscimo de pavimentos).
  • Recuperação de estruturas que apresentam fissuras, trincas ou danos decorrentes de problemas na fundação.

Melhoria do solo sob fundações diretas (sapatas e radiers) que se mostram insuficientes para as cargas atuais.

Trata-se de uma solução de engenharia que exige profundo conhecimento técnico. Nossa equipe está apta a diagnosticar, projetar e executar o reforço de sua fundação, garantindo uma solução segura e eficaz, em total conformidade com as normas técnicas vigentes.

Reforço de Fundações com Estaca Raiz: Solução Definitiva e Versátil

O reforço com estacas raiz é uma das soluções mais seguras e eficientes para a recuperação de fundações que apresentam recalques (afundamentos) severos ou para adequá-las a um aumento de carga. A técnica consiste na execução de novas estacas de alta capacidade, que atravessam as camadas de solo problemáticas para transferir as cargas da edificação para estratos mais profundos e competentes.

Executada com perfuratrizes de pequeno porte, a estaca raiz é ideal para locais de difícil acesso, com pé-direito reduzido ou onde vibrações são indesejadas. Após a execução, as novas estacas são integradas à fundação existente por meio de uma estrutura de transição em concreto armado, garantindo a correta transferência dos esforços.

Conformidade com Normas Técnicas

Por ser uma solução que integra geotecnia e estruturas, o projeto segue as diretrizes de duas normas fundamentais da engenharia brasileira:

ABNT NBR 6122:2022 – Projeto e execução de fundações: Utilizada para o dimensionamento geotécnico das estacas, definição da capacidade de carga e análise de estabilidade do novo sistema de fundação.

ABNT NBR 6118:2023 – Projeto de estruturas de concreto: Utilizada para o projeto dos elementos estruturais de ligação (blocos, vigas) que conectam as novas estacas à estrutura existente, garantindo a integridade do conjunto.

Principais Aplicações:

  • Correção de recalques severos ou contínuos que não foram estabilizados com outras técnicas.
  • Aumento da capacidade de carga da fundação para viabilizar a construção de novos pavimentos.
  • Reforço de fundações em locais com restrição de acesso, como subsolos e áreas internas de edifícios em operação.

Recuperação de fundações de patrimônios históricos e estruturas sensíveis a vibrações.

O reforço com estacas raiz é uma intervenção de alta responsabilidade. Nossa equipe possui a expertise para projetar e executar esta solução com máxima segurança, garantindo a estabilidade definitiva da sua edificação em total conformidade com as normas técnicas.

Reforço de Fundações com Estaca Mega (ou Estaca Prensada)

A estaca mega, também conhecida como estaca prensada, é uma solução de engenharia de alta eficiência para o reforço e recuperação de fundações. Seu grande diferencial é o método de instalação: os segmentos da estaca (de concreto ou metálicos) são cravados no solo utilizando o peso da própria estrutura como reação, por meio de um macaco hidráulico. Este processo elimina completamente a vibração, tornando-o ideal para obras em edificações em uso ou em áreas sensíveis.

Cada estaca é efetivamente testada durante sua instalação, pois a pressão aplicada pelo macaco hidráulico para a cravação corresponde à carga que ela suportará. Isso garante um controle de qualidade e capacidade de carga para cada ponto reforçado.

Conformidade com Normas Técnicas

O projeto e a execução deste tipo de reforço seguem rigorosamente os padrões da engenharia brasileira, baseando-se em duas normas principais:

ABNT NBR 6122:2022 – Projeto e execução de fundações:  É a norma de referência para o dimensionamento geotécnico, determinação da capacidade de carga da estaca e verificação da segurança do novo sistema de fundação.
ABNT NBR 6118:2023 – Projeto de estruturas de concreto: Define os critérios para o projeto dos segmentos de concreto pré-moldado e, principalmente, para os elementos estruturais que transferem a carga da fundação existente para a nova estaca.

Principais Aplicações:

  • Correção de recalques (afundamentos) em edificações ocupadas, sem necessidade de desocupação.
  • Reforço de fundações em locais de difícil acesso, como subsolos, garagens e áreas internas com pé-direito reduzido.
  • Obras em locais onde vibrações são proibidas, como hospitais, indústrias de precisão e patrimônios históricos.
  • Situações que exigem que a nova fundação assuma a carga de forma imediata após a instalação.

A estaca mega é uma solução cirúrgica para problemas complexos de fundação. Nossa equipe técnica é especializada no projeto e execução deste método, garantindo um reforço seguro, ágil e confiável, em total aderência às normas vigentes.

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