Teórica 1exploracion de suelo

Prospecçao geotécnica
meso II
Tema I. Prospecçao geotécnica
Titulo: Introducção , programa de exploração do subsolo, métodos de
investigação geotécnicas.
Docente: Msc. Luis Manuel García
e-mail: [email protected]
Telef.: 847353712
Para enfrentar uma investigação engenheiro geológicas, poderemonos responder perguntas tais como:
Quantas perfurações serão necessárias executar?
Com que profundidade e separação?
Quantas amostras se necessitassem?
Que ensaios lhe realizar ao solo?
Prospecção Geotécnica
Define-se como o conjunto de
operações
que visam
a
determinação da natureza e
características do terreno, sua
disposição e acidentes com
interesse para a obra/projecto
a realizar.
A Prospecção Geotécnica
 Determinação da extensão, profundidade e espessura das camadas
do subsolo até à profundidade desejada.
 Descrição do solo de cada camada, compacidade ou consistência,
cor e outras características perceptíveis.
 Determinação da profundidade do nível freático.
 Determinação da profundidade a que se encontra a rocha mãe
(bedrock) e sua classificação e grau de alteração.
 Obtenção das propriedades físicas, mecânicas e hidráulicas dos
maciços e dos respectivos parâmetros (resistência, deformabilidade,
permeabilidade, …)
Investigación del sitio
O objetivo desta etapa é obter o perfil de subsolo, tomar amostras do solo, realizar ensaios
in-situ para estimar parâmetros dos materiais, e determinar a profundidade do nível freático
se for necessário.
Profundidades aproximadas de perforações para edificios com uma anchura de 30m.
A Prospecção Geotécnica divide-se
em:
Mecânica
•
•
•
•
Sondagens
Poços
Galerias
Valas ou trincheiras
Geofísica
•
•
•
•
•
•
•
Refracção e Reflexão sísmicas
Resistividade eléctrica
Métodos Electromagnéticos
Métodos gravimétricos
Métodos magnéticos
Métodos radiométricos
Sondagens geoeléctricas / Diagrafias
A Prospecção Geotécnica pode
também dividir-se em:

Directa (poços, galerias e trincheiras)

Semi-directa (sondagens)

Indirecta (prospecção geofísica)
Prospecção Geotécnica – Poços
 Permitem o acesso directo à formação para realização de ensaios in situ,
observação e colheita de amostras intactas e/ou remexidas.
 Utilizam-se para pequenas profundidades (2 dezenas de metros) e em
solos ou rochas brandas.
 Podem apresentar problemas de segurança e rentabilidade abaixo do NF.
 Indicados para reconhecimento de solos, determinação do firme e pesquisa
de superfícies de escorregamento.
 Utilizados em barragens.
 Abertos manualmente com enxadas
pneumáticos ou recorrendo a explosivos.
ou
picaretas
e/ou
 Podem ser elípticos (1,80x0,80m), quadrados ou rectangulares
martelos
Prospecção Geotécnica – Galerias

Permitem o acesso ao maciço, a observação directa e a
realização de ensaios in situ.
 Podem ser inclinadas e mudar de direção.
 São úteis para o estudo de taludes ou obras de fundação de
barragens e túneis, tendo a vantagem de poderem ser
incorporadas na obra.
 Podem necessitar de entivação.
 Podem ser abertas com ferramentas pneumáticas ou com
recurso a explosivos.
 As dimensões mais frequentes são 1,80x1,20 m (altura x
largura), com profundidades até poucas dezenas de metros
Prospecção
Trincheiras

Geotécnica
–
Valas
e
Frequentes em locais de barragens ou estradas.
 Permitem o acesso ao maciço, a observação
directa e a realização de ensaios in situ.
 Só são exequíveis para pequenas profundidades
(< 2m) e em solos ou rochas brandas.
 Abertura manual, com abre-valas ou “Buldozers”
Prospecção Geotécnica – Sondagens
Normalmente as sondagens geotécnicas são
versáteis, de avanço rápido e realizadas com
equipamento facilmente removível. Podem alcançar
profundidades até 150 metros. Dividem-se em:
Furos abertos com trado (manual ou mecânico).
Sondagens de furação
Prospecção Geotécnica – Sondagens
Furos abertos com trado (manual ou mecânico)

Profundidades pequenas (até 10 m).
 Terrenos brandos.
 Colheita de amostras remexidas.
 Frequentemente
utilizados
em
estradas
caracterização de manchas de empréstimo
e
Prospecção Geotécnica - Sondagens
Sondagens de furação

Sondagens de percussão.
 Sondagens de rotação.
 Sondagens mistas (rotopercussão)
Prospecção Geotécnica - Sondagens
Sondagens à percussão
O terreno é desagregado pela percussão do trépano suspenso num cabo ou
ligado à extremidade das varas. As camadas superficiais são abertas a trado
Podem ser colhidas amostras recorrendo a um amostrador adequado
Exequíveis apenas em solos ou rochas brandas podendo, dependendo do tipo
de maciço, atingir os 15 metros. Para facilitar o desmonte do terreno pode
introduzir-se água no furo.
Para suster as paredes do furo recorre-se a tubagem (casing) ou lamas de
sondagem
Prospecção Geotécnica - Sondagens
Sondagens à rotação
A ferramenta de furação é a coroa (tungsténio ou
diamante) que se encontra enroscada nas varas Permite a
amostragem contínua e integral do terreno no interior das
varas (tarolo, carote ou testemunho). Para evitar o
desgaste e eventual fractura dos tarolos pode recorrer-se
ao amostrador de parede dupla
O sondagem rotatório é um procedimento por meio do qual nos suba rotatórios
de perfuração unidos ao fundo das barras perfuratrizes cortam e demolem o
solos e aprofundam o verruma. O sondagem rotatório se usa em areia, argila e
rocha. Água ou lodo de perfuração se injeta a pressão para baixo pelas barras
de perfuração até os nos suba e o fluxo de retorno leva os recortes à
superfície. Com este procedimento se fazem facilmente verrumas com
diâmetros de 50 e 200 mm. O lodo de perfuração é uma argamassa de água e
bentonita. Generalmenlhe usa isso quando resulta provável que o solo
encontrado se desmorone. Quando se réquerem amostras de solo, a barra
perfuratriz se eleva e o trépano se substitui por um muestreador.
O sondagem por percussão é um método alternativo de escavar um verruma,
particularmente através de rocha e solo duro. Um trépano pesado de
perfuração sobe e baixa para cortar o solo duro. As partículas de solo
recortado são levadas a superfirecue por circulação da água. O sondagem por
percussão chega a requerer ademe. (Maquina-as de perfuração por percussão
consistem em um trepano que mediante um sistema de balancins golpeia o
fundo do poço triturando a rocha; estes fragmentos são recolhidos depois em
uma cubeta que poda o poço de recortes.)
Dois tipos de amostras do solo se obtêm durante a exploração do subsolo:
alteradas ou inalteradas. As amostras alteradas, mas representativas, geralmente
se usam para os seguintes tipos de provas de laboratório:
1.Análise granulométrico.
2.Determinação dos limites líquido e plástico.
3.Densidade dos sólidos do solo.
4.Determinação do conteúdo orgânico.
5. Classificação do solo.
Entretanto, as amostras alteradas de solo. não se usam para provas de
consolidação, permeabilidade ou resistência ao corte. Para estas provas devem
obter-se amostras de solo inalteradas.
A seguinte tabela dá a variação do número de penetração standard em acampo em
um depósito de areia. O nível freático está localizado a uma profundidade de
5,5 m. O peso específico seco da areia desde 0 até uma profundidade de 5,5m é
18,08 kN/m3 e o peso específico saturado da areia para profundidades de 5,5m até
10,5m é 19,34 kN/m3.. Use a relação de Liso e Whitman para calcular os números
corrigidos de penetração.
Profundidade (m)
1,5
3
4,5
6
7,5
9
N
5
7
9
8
12
11
A s equações são aproximadas e de caráter empírico, devido a
que o solo não é homogêneo os valores do Nf obtidos em um
verruma variam muito e quando os depósitos de solos possuem
grandes boladas e cascalhos os números de penetração são
pouco confiáveis.
Observación de los niveles de agua
A presença de um nível de água perto de uma cimentação afeta grandemente a capacidade de carga e seu
assentamento. O nível da água troca estacionalmente. Em muitos casos é necessário estabelecer os
níveis da água mais alta e mais baixo possível durante a vida de um projeto.
Se se encontrar água em uma perfuração durante uma exploração de campo, esse fato deve ser
registrado. Em solos com alta permeabilidade, o nível da água em uma perfuração se estabilizará
aproximadamente 24 horas depois de terminada esta última. A profundidade do nível da água então se
determina baixando uma cadeia ou cinta no buraco.
Em capas altamente impermeáveis, o nível da água em uma perfuração não estabiliza durante várias
semanas. Em tais casos, se se requererem medições exatas do nível da água, usa-se um piezómetro, o
qual consiste basicamente em uma pedra porosa ou um tubo perfurado com tubos verticais de plástico
unidos a ele.
Para suelos limosos, Hvorslev (1949) propuso un procedimiento para determinar el nivel del agua (véase
la figura 8.11) que implica los siguientes pasos:
Para uma perfuração em um solo de argila limosa se dão os valores que se mostram na
figura. Determine a profundidade do nível de água medida da superfície do terreno .
muito obrigado