Processo de Perfuração

a) A sondagem deve ser iniciada com emprego de trado-concha ou cavadeira manual até a profundidade de 1 metro, colocando-se até esta profundidade, do primeiro tubo de revestimento dotado de sapata cortante;

b) Nas operações subsequentes de perfuração, intercaladas as de ensaio de amostragem, deve ser utilizado trado helicoidal até que:

• O avanço da perfuração com emprego do trado helicoidal for inferior a 50mm após 10
• minutos de operação,
• Caso de solo muito aderente ao trado;
• Quando atingir o lençol freático; e
• Em condições muito favorável atingir a 15,00 metros de profundidade;

Quando ocorrer um dos critérios acima, a perfuração com trado helicoidal deve ser interrompida, passando então ao método de perfuração com circulação de água, também chamado de lavagem;

c) Não é permitido que, nas operações de perfuração com trado, o mesmo seja cravado dinamicamente com golpes do martelo;

d) A operação de perfuração por circulação de água é realizada utilizando-se o trépano de lavagem como ferramenta de escavação, o material escavado é removido por meio de circulação de água, realizada por bomba d’água motorizada, através da composição de perfuração. A operação em si, consiste na elevação da composição de perfuração em cerca de 30cm do fundo do furo, e sua queda, deve ser acompanhada de movimentos de rotação alternados (vai-e-vem), aplicados manualmente pelo operador. Quando atingir a cota de amostragem, a composição de perfuração deve ser suspensa a uma altura de aproximadamente 20cm do fundo do furo, mantendo-se a circulação de água por tempo suficiente, até que todos os detritos da perfuração tenham sido removidos do interior do furo;

e) Durante as operações de perfuração, caso a parede do furo se mostre instável, é obrigatória, para ensaios de amostragens subsequentes, a descida de tubo de revestimento até onde se fizer necessário, alternadamente com a operação de perfuração. Atenção especial deve ser dada para não se descer o tubo de revestimento à profundidade além do comprimento perfurado;

f) É necessária a garantia da limpeza do furo e estabilidade do solo na cota de ensaio, principalmente quando da ocorrência de areias submersas, podendo neste caso usar, além do tubo de revestimento, lama de estabilização

g) O tubo de revestimento deve ficar a uma distancia de no mínimo 50 cm do fundo do furo, quando da operação de ensaio de amostragem. Somente em casos de fluência do solo para o interior do furo, admite-se deixá-lo à mesma profundidade do fundo do furo;

h) Em casos especiais de sondagens profundas, em solos instáveis, onde a descida ou posterior remoção dos tubos de revestimento for problemática, podem ser empregadas lamas de estabilização em lugar de tubo de revestimento, desde que não estejam previstos ensaios de infiltração na mesma perfuração;

i) Durante a operação de perfuração, devem ser anotadas as profundidades das transições de camadas detectadas por exame tátil-visual e da mudança de coloração de material trazidos à boca do furo pelo trado helicoidal, ou pela água de circulação.

Amostragem e SPT

Medida da Resistência a Penetração

O ensaio penetrométrico consiste em descer, por dentro do tubo guia a composição de lavagem, tendo em sua extremidade inferior o barrilete amostrador, até a profundidade a ser amostrada.

Este amostrador é cravado no solo 45cm com um peso padrão de 65kg , caindo em queda livre de uma altura padronizada de 75cm, sendo medido o número de golpes necessários a penetração de cada seguimento de 15cm. O número de golpes necessários a cravação é designado de índice de resistência a penetração. Para o amostrador do tipo SPT (Standard Penetration Test) , o número de golpes a considerar será o referente a penetração dos últimos 30cm do amostrador, desprezando-se a cravação dos primeiros 15cm.

Consiste a operação de amostragem:

a) Coletar, para exame posterior, uma parte representativa do solo colhido pelo trado concha, durante a perfuração, até 1 m de profundidade;

b) A cada metro de perfuração, a partir do primeiro metro de profundidade, devem ser colhidas amostras dos solos, por meio do amostrador padrão, com execução do SPT;

c) O amostrador padrão, conectado à composição de cravação, deve descer livremente no furo de sondagem até ser apoiado suavemente no fundo, devendo-se verificar a profundidade correspondente com a que foi medida na operação anterior (perfuração);

d) Após o posicionamento do amostrador padrão conectado a composição de cravação, coloca-se a cabeça de bater e, utilizando-se o posicionamento da boca do tubo de revestimento como referencia, marca-se na haste, com giz, um segmento de 45cm dividido em três trechos iguais de 15 cm;

e) Em seguida, o martelo deve ser apoiado suavemente sobre a cabeça de bater, anotando-se eventual penetração do amostrador no solo, para o caso de baixas consistência ou compacidades;

f) Não tendo ocorrido penetração igual ou maior que 45 cm, após procedimento (e), prossegue a cravação do amostrador padrão até completar os 45 cm de penetração, por meio de impactos sucessivos do martelo padronizado, caindo em queda livre de uma altura de 75 cm, anotando-se, separadamente, o número de golpes necessários a cravação de cada segmento de 15 cm do amostrador padrão.

Frequentemente não ocorre a penetração exata dos 45 cm, bem como de cada um dos segmentos de 15 cm do amostrador padrão, neste caso é registrado o número de golpes empregados para uma penetração imediatamente superior a 15cm, registrando-se o comprimento penetrado, ex: três golpes para penetração de 17 cm. A seguir, conta-se o número adicional de golpes até a penetração total ultrapassar 30 cm e em seguida o número de golpes adicionais para a cravação atingir 45 cm, exemplo 3/17 - 4/14 - 5/15. As penetrações parciais ou acumuladas devem ser medidas com erro máximo de 5 mm.

g) A cravação do amostrador padrão, nos 45 cm previstos para a realização do SPT, deve ser contínua e sem a aplicação de qualquer movimento de rotação nas hastes;

h) A elevação do martelo até a altura de 75 cm, marcada na haste guia, é feita normalmente por meio de corda flexível, de sisal, com diâmetro de 19 mm ou 25 mm, que se encaixa com folga no sulco da roldana da torre;

i) A cravação do amostrador padrão é interrompida antes dos 45 cm de penetração sempre que ocorrer uma das seguintes situações:

• Em qualquer dos três segmentos de 15 cm de um total de 45cm, o número de golpes ultrapassarem a 30;
• Um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravação;
• Não se observar avanço do amostrador padrão durante a aplicação de cinco golpes sucessivos do martelo.

j) Quando a cravação atingir 45 cm, o índice de resistência a penetração N é expresso como a soma do número de golpes requeridos para a segunda e a terceira etapas de penetração de 15 cm, adotando-se os números obtidos nestas etapas mesmo quando a penetração não tiver sido exatos 15 cm, como descrito no requisito (f);

k) Quando, com a aplicação do primeiro golpe do martelo, a penetração for superior a 45 cm, o resultado da cravação do amostrador padrão deve ser expressa pela relação deste golpe com a respectiva penetração exemplo 1/58;

l) Quando a penetração for incompleta, como descrito no requisito (i), o resultado da cravação do amostrador é expresso pelas relações entre o número de golpes e a penetração para cada 15 cm de penetração,

Exemplo:

• 12/16 – 30/11 - requisito (i - 1)
• 14/15 – 21/15 – 15/07 – requisito (i – 2)
• 10/0 – requisito (i – 3)

m) Quando a penetração do amostrador padrão simplesmente com a colocação do peso, ou com poucos golpes exceder significativamente os 45 cm ou quando não puder haver distinção clara nas três penetrações parciais de 15 cm, o resultado da cravação do amostrador padrão deve ser expresso pelas relações entre o número de golpes e a penetração correspondente,

Exemplo: 0/65; 1/33 1/20; ou P/52.

Critérios de Paralisação e Aceitação

a) O processo de perfuração com circulação de água, associado aos ensaios penetro métricos, pode ser paralisado nas seguintes condições:

• Quando, em 3 metros sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 cm iniciais do amostrador padrão;
• Quando, em 4 metros sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 30 cm iniciais do amostrador padrão; e
• Quando, em 5 metros sucessivos, se obtiver 50 golpes para a penetração dos 45 cm do

b) Dependendo do tipo de obra, das cargas a serem transmitidas, das fundações e da natureza do subsolo, admite-se a paralisação da sondagem em solos de menor resistência a penetração do que aquela descrita no requisito (a) deste item, desde que haja uma justificativa geotécnica ou solicitação do responsável técnico.

c) Quando forem obtidas as condições descritas no requisito (i – 3),após a retirada da composição com o amostrador, deve-se em seguida ser executado o ensaio de avanço da perfuração por circulação de água. Este ensaio consiste no emprego do procedimento descrito no requisito (d) do item 6.1, obedecendo as seguintes condições:

• O ensaio deve ter duração de 30 minutos, devendo-se anotar os avanços do trépano obtidos em cada período de 10 minutos;
• A sondagem pode ser dada por encerrada quando, no ensaio de avanço da perfuração por circulação de água, forem obtidos avanços inferiores a 50 mm em cada período de 10 minutos, após a realização de quatro ensaios consecutivos, não for alcançada a profundidade de execução do SPT.

Havendo necessidade de conhecer as condições do solo abaixo do ponto de impenetrabilidade da sondagem a percussão, deve-se partir para a sondagem rotativa.

d) Caso ocorra a situação descrita no requisito (i – 3) do item 6.2, antes da profundidade estimada para atendimento do projeto, a sondagem deve ser deslocada, no mínimo duas vezes para posições diametralmente opostas, a 2 m da sondagem inicial, ou conforme orientação do responsável técnico ou seu preposto.

Observação do nível do lençol freático

a) Durante a perfuração com trado helicoidal, o operador deve estar atento a qualquer aumento aparente da umidade do solo, indicativo da presença próxima do nível d’água, bem como um indício mais forte, tal como o solo se encontrar molhado em determinado trecho inferior do trado helicoidal, comprovando ter sido atravessado um nível d’água.

b) Sempre que ocorrer interrupção na execução da sondagem, é obrigatória, tanto no início quanto no final desta interrupção, a medida da posição do nível d’água, bem como da profundidade aberta do furo e da posição do tubo de revestimento;

c) Após o termino da sondagem, deve ser feito o máximo rebaixamento possível da coluna d’água interna do furo com auxilio do baldinho, e passa-se a observar a elevação do nível d’água no furo, efetuando-se leituras a cada 10 min. durante 30 minutos no mínimo.

E decorridos no mínimo 12h, e o furo não estando obstruído, deve ser medida a posição do nível d’água, bem como a profundidade até onde o furo permaneceu aberto.