Prospecção do Subsolo - Amostragem, Métodos e Ensaios - Aula 2

Aula 2 Prospecção do Subsolo Poços trincheiras SPT SR SM Ensaios de Laboratório e Campo Plano de Aula 1 Recapitulando aula passada 2 Amostragem 3 Métodos de prospecção Poços Trincheiras SPT SM e SR 4 Trabalho Plano de Investigações Recapitulando aula passada Propriedades do solo Quais as propriedades do solo de interesse para a engenharia Resistência Permeabilidade Compressibilidade Conceituação de solos e importância dos Ensaios Material heterogêneo trifásico não contínuo Comportamento não linear curva tensão deformação não é uma reta Solo Aço Conceituação de solos e importância dos Ensaios Anisotrópico propriedades mudam de acordo com a direção considerada O solo guarda o que lhe aconteceu em sua memória o que influencia seu comportamento Conceituação de solos e importância dos Ensaios Engenheiros civis e geotécnicos devem ter em mente Complexidade dos solos Limitações dos modelos matemáticos e teorias Necessidade de um banco de dados de casos similares ao estudado Importância do conhecimento da Mecânica dos Solos Importância de ensaios de laboratório e campo para determinação das propriedades do solo de forma a subsidiar Diagnósticos e laudos Projetos geotécnicos etc Aço e maioria dos materiais de construção são considerados homogêneos isotrópicos e com comportamento linear Caso de ruptura de talude Material cor ocre intemperizado silte argiloarenoso pela identificação visual e táctil 2 AMOSTRAGEM As amostras deformadas são obtidas durante a escavação do poço na mesma cota dos blocos indeformados O material solto de escavação é colocado dentro de sacos plásticos ou de lona devidamente identificados com etiquetas Não permite manter a estrutura e umidade natural do solo Mantém somente a granulometria As amostras indeformadas são obtidas com a extração de um bloco cúbico com procedimento que permite manter a estrutura do solo umidade natural e granulometria 3 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO As características de um solo não podem ser descobertas apenas pelo aspecto da camada superficial Há necessidade de investigar o solo em profundidade O resultado da PROSPECÇÃO de solos fornece informações relevantes para definir as camadas dos perfis dos solos e rochas encontrados no subsolo a serem removidos Proporciona a confirmação técnica e econômica de um traçado proposto Viabiliza a elaboração do planejamento das técnicas e equipamentos a empregar na terraplenagem Considerações iniciais A importância da investigação pode ser medida pelo custo que seria gasto na construção se a prospecção do terreno não tivesse sido feita Todas as sondagens são caras mas as mais caras são aquelas que não foram feitas Métodos 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 Métodos MANUAIS ESCAVAÇÃO DE POÇOS São perfurados com equipamentos manuais pás e picaretas A profundidade é limitada pela presença do nível dágua 4 a 5 metros Diâmetro mínimo do poço 060m para permitir a movimentação de um operário Métodos ESCAVAÇÃO DE POÇOS cont Viabiliza a coleta de amostras deformadas ou indeformadas na forma de blocos O perfil exposto permite o exame visual das camadas do subsolo e a análise da consistência e da compacidade das camadas Os materiais se classificam na 1ª categoria método utilizado para todos os tipos de solo Métodos 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 cuja extremidade detém uma broca ou cavadeira Diâmetro dos trados entre 75 a 300 mm Métodos SONDAGEM À TRADO MANUAL cont É um método que não pode ser aplicado em solos com camadas de pedregulhos matacões areias muito compactas e abaixo do nível dágua Os materiais se classificam na 1ª categoria Adequado para solos argilosos Utilizados em estudo de jazidas ESCAVAÇÃO DE TRINCHEIRAS São valas escavadas com auxílio de escavadeiras Permite uma análise visual e contínua do subsolo seguindo uma direção objetivando a inspeção visual das paredes e fundo Permite a coleta de amostras representativas deformadas e indeformadas 17 SPT Standard Penetration test NBR 6484 Baixo custo simples execução sondagem mais usada do Brasil Coleta de amostras semi deformadas de solo de metro a metro Resistência do solo In Situ obtida indiretamente por meio do NSPT Perfil Geotécnico do subsolo Profundidade do NA estável NA Nível dágua Materiais devem estar entre 1ª e 2ª categoria 18 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont SPT Componenetes da sondagem a percussão 55cm Abertura 45cm Ensaio 55cm Abertura 45cm Ensaio 100cm 100cm 19 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont Execução de sondagem a percussão Operador peso guia haste amostrador PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont O número N no ensaio SPT NSPT PORTANTO NSPT 11 21 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont SPT Não sendo possível avanço a trado por resistência exagerada do solo pelo tipo de material pela presença de água NA Perfuração com auxílio de circulação de água 22 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont SPT E t ap a s n a e xe c u ç ã o d e so n d a g e m a percussão a avanço da sondagem pelo trado ou lavagem e b ensaio e penetração dinâmica SPT 23 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont Exemplo do boletim de sondagem ensaio SPT 24 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont Amostrador SPT dimensões TerzaghiRaymond 25 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont Amostrador SPT dimensões TerzaghiRaymond 26 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO cont SPT Trépano de lavagem Anexo A informativo Tabela dos estados de compacidade e de consistência Solo Índice de resistência à penetração N Designação1 Areias e siltes arenosos 4 Fofao 5 a 8 Pouco compactao 9 a 18 Medianamente compactao 19 a 40 Compactao 40 Muito compactao Argilas e siltes argilosos 2 Muito mole 3 a 5 Mole 6 a 10 Médiao 11 a 19 Rijao 19 Dura o 1 As expressões empregadas para a classificação da compacidade das areias fofa compacta etc referemse à deformabilidade e resistência destes solos sob o ponto de vista de fundações e não devem ser confundidas com as mesmas denominações empregadas para a designação da compacidade relativa das areias ou para a situação perante o índice de vazios críticos definidos na Mecânica dos Solos 28 Sondagens rotativas Quando se atinge material impenetrável à percussão estrato rochoso matacões blocos solos extremamente rijos etc Permite a retirada de testemunhos amostras cilíndricas de corpos rochosos bem como realização de ensaios de perda dágua Equipamento perfuratriz sonda rotativa com coroa diamantada Método perfurante dado por forças de penetração e rotação que conjugadas atuam com poder cortante A sondagem mista SM é uma conjugação do processo à percussão e rotativo PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 29 Sondagens rotativas Equipamento PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 30 Sondagens rotativas Equipamento PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 31 Sondagens rotativas Testemunhos PROSPECÇÃO DO SUBSOLO Permitem visualizar o tipo de rocha e caraterísticas de descontinuidades Percentagem de recuperação R Comprimento total dos testemunhos comprimento total da manobra RQD Rock Quality Designation RQD Comprimento total dos fragmentos superiores a 10cm comprimento total da manobra 4 TRABALHO Plano de Investigações n Encontrar uma área de estudo com risco geotécnico e desenvolver relatório com plano de investigações geológicogeotécnicas 4 TRABALHO Exemplo de índice 1 INTRODUÇÃO 6 2 OBJETIVOS 7 3 REFERENCIAL TEÓRICO 8 31 Riscos Geotécnicos e ações preventivas e mitigatórias 8 32 Riscos Geotécnicos em Belo Horizonte 11 33 Riscos Geotécnicos no bairro Taquaril 12 4 CONTEXTUALIZAÇÃO DOS RISCOS EM BH 13 41 Geologia de Belo Horizonte 13 42 Histórico de acidentes e estatísticas 16 43 Índices pluviométricos históricos 16 44 Chuvas do verão 20192020 e suas consequências 17 5 TALUDE DA UMEI TAQUARIL 21 51 Localização 21 52 Análise de mapas e imagens aéreas 21 53 Geologia do local 23 54 Descrição do local 27 55 Plano de Investigações GeológicoGeotécnicas 29 551 Metodologia dos Ensaios de Campo e Laboratório 29 552 Métodos 29 5521 Poços de Inspeção 29 5522 Análise SPT Standard Penetration Test NBR 6484 29 5523 Sondagem Rotativa 30 5524 Sondagem CPTu Ensaio de Penetração de Cone Estático 30 553 Amostras 32 554 Ensaios de caracterização em solos 32 555 Desenho e tabela dos Ensaios a serem realizados 37 6 CONCLUSÕES 40 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 41