O ensaio SPT (Standard Penetration Test) é um método fundamental na obtenção do perfil geotécnico do solo. Ele é amplamente utilizado na engenharia civil, especialmente em construções residenciais, devido à sua praticidade, precisão e custo-benefício. Esse método, também conhecido como ensaio de sondagem simples à percussão, destaca-se pela capacidade de fornecer informações detalhadas sobre a resistência do solo, crucial para a elaboração de projetos de fundações seguras.

O Que é um Ensaio SPT?

O ensaio SPT, ou Teste Padrão de Penetração, é realizado para determinar a resistência do solo através da aplicação de golpes em um amostrador padrão. A sigla SPT vem do inglês Standard Penetration Test. Durante o teste, um amostrador é cravado no solo por golpes de um martelo de 65 kg, caindo de uma altura de 75 cm. O número de golpes necessário para penetrar cada segmento do solo é registrado, e a soma dos golpes para os últimos 30 cm de penetração resulta no índice NSPT.

Este procedimento permite identificar a granulometria, plasticidade, cor e origem do solo, além de localizar o nível de água subterrânea. Com essas informações, é possível esboçar o perfil geológico-geotécnico do terreno, essencial para o desenvolvimento de projetos de construção.

A Importância da Sondagem SPT

Realizar um ensaio SPT é vital para definir o perfil geotécnico do terreno. Isso inclui a caracterização das diferentes camadas do solo, suas profundidades e espessuras. O solo, composto por partículas minerais ou orgânicas, pode ser classificado em quatro tipos principais: areia, silte, argila e rocha. Cada tipo possui propriedades distintas que afetam diretamente a escolha e o dimensionamento das fundações de uma construção.

Por exemplo, solos arenosos são altamente permeáveis, enquanto solos argilosos são pouco permeáveis. O silte apresenta características intermediárias, e a rocha, sendo um agregado mineral sólido, oferece alta resistência e impermeabilidade. Conhecer essas características é crucial para desenvolver um projeto seguro e eficiente.

Benefícios do Ensaio SPT

Custo-Benefício

Comparado a outros métodos de sondagem, o SPT oferece alta precisão a um custo acessível. Sua praticidade o torna ideal para pequenas construções residenciais, onde é essencial obter um perfil geotécnico detalhado sem encarecer o projeto.

Projeto e Fundações

Os resultados do SPT são utilizados para determinar as melhores soluções de fundação para um projeto. Conhecer o tipo e a distribuição do solo ajuda na concepção de projetos estruturais, hidráulicos e sanitários mais eficientes e seguros.

Segurança e Previsibilidade

Um projeto bem fundamentado no estudo de sondagem SPT garante maior precisão no dimensionamento da estrutura. Isso evita problemas como trincas e recalques, assegurando a integridade da construção e a segurança dos moradores.

Economia de Materiais

Com um projeto bem executado, é possível evitar o superdimensionamento das fundações, economizando materiais e custos. O ensaio SPT ajuda a determinar as quantidades exatas de materiais necessários, prevenindo desperdícios.

Como é Realizado o Ensaio SPT?

A execução do ensaio SPT segue as normas NBR 6484:2020 e NBR 8036:1983. O equipamento utilizado inclui uma torre (geralmente um tripé), um martelo de 65 kg, uma haste e um amostrador padrão. O martelo é erguido a 75 cm e solto para cravar o amostrador no solo. A cada metro escavado, registra-se o número de golpes necessários para cravar o amostrador nos primeiros 45 cm, divididos em segmentos de 15 cm. O índice NSPT é a soma dos golpes para os últimos 30 cm de cravação.

Antes de iniciar o ensaio, o primeiro metro é escavado com um trado concha ou helicoidal para remover a matéria orgânica superficial. A sondagem prossegue até a profundidade definida pelo engenheiro responsável ou até atender aos critérios de paralisação da NBR 6484:2020.

Critérios de Paralisação do Ensaio SPT

A cravação do amostrador-padrão é interrompida antes dos 45 cm nas seguintes situações:

• Número de Golpes Excedente: Se, em qualquer dos três segmentos de 15 cm, o número de golpes ultrapassar 30.
• Avanço Insuficiente: Se o amostrador-padrão não avançar durante a aplicação de cinco golpes sucessivos do martelo.
• Penetração Excessiva com um Único Golpe: Se um único golpe resultar em uma penetração que ultrapasse os 45 cm. Nesse caso, deve-se anotar a relação deste golpe e a profundidade alcançada.
• Penetração Sem Golpes: Se houver penetração do solo apenas com o peso do amostrador, da haste e do martelo, sem a aplicação de golpes.

Quando a cravação é interrompida, o resultado deve ser anotado como a relação entre o número de golpes aplicados e a profundidade atingida.

Paralisação da Sondagem

A paralisação da sondagem SPT ocorre segundo critérios técnicos estabelecidos, alinhados às necessidades do projeto. Quando não há especificação, as sondagens devem continuar até que ocorra um dos seguintes critérios:

• 10 Metros Consecutivos com NSPT ≥ 25: Avanço da sondagem até a profundidade onde tenham sido obtidos 10 metros consecutivos com resultados indicando NSPT iguais ou superiores a 25 golpes.
• 8 Metros Consecutivos com NSPT ≥ 30: Avanço da sondagem até a profundidade onde tenham sido obtidos 8 metros consecutivos com resultados indicando NSPT iguais ou superiores a 30 golpes.
• 6 Metros Consecutivos com NSPT ≥ 35: Avanço da sondagem até a profundidade onde tenham sido obtidos 6 metros consecutivos com resultados indicando NSPT iguais ou superiores a 35 golpes.

Outra situação que pode levar à paralisação é se o amostrador-padrão não avançar durante a aplicação de cinco golpes sucessivos do martelo. Nesse caso, deve-se retirar o amostrador-padrão e iniciar um avanço com o trépano de lavagem, operando por 30 minutos e registrando os resultados a cada 10 minutos. Se os avanços forem inferiores a 5 cm em cada período de 10 minutos, o ensaio deve ser encerrado.

Se isso ocorrer antes dos 3 metros de profundidade, o ensaio deve ser deslocado para duas direções opostas a 2 metros do ensaio inicial, para evitar análises equivocadas devido à presença de matacões, que podem comprometer a segurança da estrutura.

Observação do Lençol Freático

Durante o trabalho com o trado, a presença de água deve ser observada e anotada, tanto no início quanto no final da sondagem. Após o término, o nível da coluna d’água interna deve ser rebaixado ao máximo possível com o auxílio de um baldinho. Decorridas pelo menos 12 horas do término e retirado o tubo de revestimento, deve-se indicar o nível d’água no furo de perfuração e a profundidade na qual o furo permanece aberto.

Classificação das Amostras e Boletins de Sondagem

As amostras coletadas durante o ensaio são submetidas a análises tátil-visuais para identificar características como granulometria, plasticidade e coloração. Estas amostras ajudam a traçar o perfil geotécnico do terreno. Ao final de cada sondagem, um boletim técnico é emitido, contendo informações detalhadas sobre as camadas do solo, o nível de água encontrado e os índices de resistência NSPT. Estes boletins são essenciais para validar o projeto de construção.

Número e Planejamento de Sondagens

O número de sondagens é definido com base nas exigências do projeto e nas características do solo. A NBR 8036:1983 estabelece que:

• Para áreas de até 200 m², são necessárias no mínimo duas sondagens.
• Para áreas entre 200 m² e 400 m², são necessárias três sondagens.
• Para áreas maiores, o número de sondagens aumenta proporcionalmente.

As sondagens devem ser distribuídas uniformemente pela área do projeto, levando em consideração as particularidades estruturais.

Profundidade a Ser Explorada

A profundidade das sondagens depende das características da construção e do tipo de solo. As sondagens devem ser realizadas até onde as cargas estruturais aplicadas ao solo se tornam insignificantes. Em geral, isso significa parar a sondagem quando o acréscimo de pressão no solo é menor que 10% da pressão geostática efetiva.

FAQs sobre Sondagem SPT

O que é o ensaio SPT? O ensaio SPT, ou Standard Penetration Test, é um método de sondagem utilizado para determinar a resistência do solo, essencial para a elaboração de projetos de fundações seguras.

Por que a sondagem SPT é importante? A sondagem SPT é crucial para identificar as características do solo, como granulometria e resistência, garantindo a segurança e eficiência das fundações de uma construção.

Como é realizado o ensaio SPT? O ensaio SPT envolve cravar um amostrador no solo através de golpes de um martelo de 65 kg, registrando o número de golpes necessários para penetrar o solo. Este processo segue normas específicas e fornece dados essenciais para o projeto de construção.

Quais são os benefícios do ensaio SPT? O ensaio SPT oferece um excelente custo-benefício, ajuda na elaboração de projetos de fundações precisos, evita problemas estruturais futuros e economiza materiais.

Qual a profundidade mínima para realizar o SPT? A profundidade mínima varia de acordo com o projeto e as características do solo, mas as sondagens devem continuar até onde as cargas estruturais aplicadas ao solo se tornam insignificantes.

Como são classificadas as amostras do solo no SPT? As amostras são analisadas visual e tátilmente para identificar granulometria, plasticidade e coloração, ajudando a traçar o perfil geotécnico do terreno.

Conclusão

A sondagem SPT é uma ferramenta indispensável na engenharia civil, essencial para garantir a segurança e a eficiência das construções. Com a realização adequada desse ensaio, é possível obter um perfil geotécnico detalhado do solo, permitindo a elaboração de projetos de fundações precisos e econômicos. Investir em um estudo de sondagem SPT é garantir a estabilidade e a segurança da sua construção, protegendo não apenas o imóvel, mas também a vida e o bem-estar dos seus ocupantes.