Os Ensaios de Campo (também conhecidos como Ensaios In-Situ) são fundamentais para a engenharia geotécnica, pois permitem avaliar  parâmetros específicos que representam determinada propriedade do solo diretamente no local da obra.

Na prática, eles são aplicados em situações em que a amostragem dos materiais se mostra muito difícil (por exemplo, argilas moles e areias inconsolidadas), como uma alternativa aos ensaios de laboratório. Também são realizados em situações nas quais se objetiva minimizar as perturbações causadas pelo processo de amostragem e transporte, que podem alterar o estado de tensão natural dos materiais ou quando é interessante aferir os parâmetros mantendo-se a configuração geológica do terreno.

Portanto, os Ensaios de Campo têm diferenças significativas em comparação aos ensaios laboratoriais, os quais exigem que haja a coleta de amostras para a análise. Vale ressaltar que as amostras destinadas aos ensaios laboratoriais vão requerer cuidado absoluto durante o transporte, a fim de preservar as características naturais dos materiais.

Os Ensaios de Campo são relevantes para a Engenharia geotécnica, já que oferecem medidas mais realísticas das propriedades físicas dos materiais em subsuperfície . Sabendo disso, é comum que as pessoas façam a seguinte pergunta: “Qual o melhor ensaio para o meu terreno?”

Principais Ensaios de Campo 

Então, a grande verdade, é que a escolha do tipo de ensaio vai depender das condicionantes geológicas presentes no local, da composição granulométrica dos horizontes do solo, do tipo de projeto e dos parâmetros necessários para o dimensionamento da obra. Sabendo de todas essas nuances, decidimos explorar alguns tipos de Ensaios de Campo utilizados na engenharia geotécnica.

Ensaio SPT (Standard Penetration Test)

Também conhecido como ensaio à percussão, o STP configura como um dos Ensaios de Campo mais tradicionais do segmento, além de ser muito utilizado na engenharia geotécnica.

A sigla SPT vem da denominação em inglês Standard Penetration Test, que significa ensaio de penetração padrão. Esse tipo de ensaio é muito utilizado na construção civil e consiste na cravação de um amostrador padrão por meio da queda livre de um martelo padronizado de 65,0 kg, a uma altura de 76 cm.

O número de golpes necessários para a penetração dos três segmentos de 15 cm do amostrador é registrado, sendo que o somatório dos golpes aplicados para a cravação dos 30 cm finais do ensaio representam o índice de resistência do solo (NSPT).

O ensaio SPT é especialmente relevante para determinar a capacidade de carga do solo, sendo essencial para os projetos de fundações. Além disso, fornece amostras para análises visuais e laboratoriais, contribuindo para a caracterização geotécnica do local.

Ensaios de Permeabilidade 

Esses ensaios são executados geralmente no interior dos furos de sondagens, poços, trincheiras, piezômetros de Casagrande, indicadores de nível d’água, são realizados com a finalidade de se obter os coeficientes de permeabilidade dos solos. Eles são realizados com frequência em projetos de barragens e para a implementação de outras obras de engenharia, bem como para investigação de áreas contaminadas. 

Os ensaios de permeabilidade podem ser classificados de acordo com o método de realização em ensaios de nível constante (por meio da manutenção do nível d’água no interior de um furo de sondagem, poço ou trincheira) ou ensaios de nível variável (a coluna d’água no interior da investigação oscila durante a realização do ensaio). 

Ensaios de Perda d’Água sob Pressão 

Os ensaios de perda d’água sob pressão são amplamente utilizados para estimar a condutividade hidráulica média frente à percolação de água nas fraturas, além de permitir obter as propriedades hidráulicas, capacidade de absorção e estanqueidade dos maciços rochosos. 

Eles consistem na injeção de água sob pressão em um trecho do furo de sondagem devidamente isolado por obturadores. Sendo que serão aplicados cinco estágios de pressão (mínimo, médio, máximo, médio e mínimo). Em cada estágio de pressão, são realizadas leituras do volume d’água absorvido pelo maciço a cada minuto, durante 10 minutos. Ao final do ensaio, é obtida uma curva de vazão vs. pressão, que ilustra a evolução da absorção de acordo com as pressões aplicadas.

Ensaios Especiais de Campo Os Ensaios Especiais de Campo são aqueles que envolvem técnicas mais específicas, que podem ser requeridas por condições particulares do projeto ou do terreno. Eles são realizados para obter informações detalhadas ou para testar características que não são abordadas nos ensaios convencionais.

Ensaios CPT (Cone Penetration Test)

Os Ensaios CPT são realizados por meio da penetração contínua de um piezocone no solo, medindo a resistência à ponta e o atrito lateral ao longo do percurso. Esse ensaio é altamente preciso e fornece dados detalhados sobre a estratigrafia do solo, sendo ideal para solos moles, como argilas e siltes.

Com a evolução tecnológica, muitos equipamentos de CPT incorporam sensores adicionais para medir a pressão da água nos poros do solo (CPTu) e a resistência de atrito em diferentes profundidades. Essa metodologia é bastante aplicada em projetos de fundação profunda, análise de estabilidades de taludes e investigações geotécnicas complexas.

Ensaios CPTu (Cone Penetration Test with Pore Pressure Measurement)

Aliás, o Ensaio CPTu é uma variação aprimorada do CPT, no qual sensores de pressão são acoplados ao cone para medir a pressão intersticial (água nos poros do solo) durante a penetração. Isso permite uma caracterização mais precisa do comportamento do solo, principalmente em materiais de baixa permeabilidade, como argilas saturadas.

O CPTu é amplamente utilizado em projetos de engenharia geotécnica para análise de estabilidade de taludes, estudos de liquefação e dimensionamento de fundações profundas. Os dados obtidos ajudam a definir com maior precisão os parâmetros geotécnicos do solo, reduzindo incertezas e otimizando projetos.

Ensaio de Dissipação

O ensaio de dissipação é um teste realizado de ensaio de campo para avaliar a dissipação da pressão intersticial no solo ao longo do tempo. Ele é frequentemente realizado durante Ensaios de Penetração com Piezocone (CPTu) e é essencial para determinar parâmetros como a condutividade hidráulica e o coeficiente de dissipação dos solos finos, especialmente argilas saturadas.

No ensaio, o cone piezométrico é cravado até uma determinada profundidade e sua penetração é interrompida para monitorar a variação da pressão da água nos poros ao longo do tempo. A taxa de dissipação das pressões intersticiais fornece informações sobre a permeabilidade do solo e sua resposta a carregamentos externos.

Esse ensaio de campo é fundamental para projetos envolvendo barragens, escavações e fundações profundas, pois permite prever a evolução da pressão da água nos poros e, consequentemente, o comportamento do solo sob diferentes condições de carregamento.

Ensaio SCPTu (Seismic Cone Penetration Test with Pore Pressure Measurement)

O SCPTu é uma versão avançada do Ensaio CPTu, que incorpora medições sísmicas para determinar as propriedades dinâmicas do solo. Esse ensaio combina a penetração contínua do cone com sensores sísmicos para medir a velocidade das ondas de cisalhamento (Vs) e compressão (Vp), além da resistência do solo e da pressão intersticial.

Esse tipo de ensaio de campo tem diferentes aplicabilidades, além de ser muito útil para projetos em regiões com alta atividade sísmica, além de permitir uma caracterização geotécnica detalhada com eficiência e precisão.

De forma geral, ele é utilizado nas seguintes frentes:

• Determinação da rigidez dinâmica dos solos para projetos de fundações e barragens.
• Identificação de camadas suscetíveis à liquefação.
• Avaliação da resposta sísmica do solo para dimensionamento de estruturas em áreas sujeitas a terremotos.
• Análise avançada de perfis geotécnicos, incluindo permeabilidade e resistência dinâmica.

Quais os tipos de ensaio de campo?

Além dos ensaios citados há outras inúmeras opções no mercado, com a finalidade de atender a diferentes demandas e projetos. No caso da Investigação Geotécnica de Campo, destacam-se ainda os seguintes ensaios:

• Ensaio de Dissipação
• Ensaio DMT
• Ensaio SDMT
• Ensaio de Vane Test
• Ensaio PMT

No meio, todos esses Ensaios Especiais são fundamentais para a coesão da engenharia geotécnica. Isso porque, eles proporcionam dados reais e mostram o comportamento do solo, bem como suas propriedades em condições naturais. 

Isso permite uma análise mais precisa das características do terreno em que a obra será realizada. A seguir, listamos alguns motivos que fazem desses ensaios de extrema importância.

4 motivos de importância de Ensaios de Campo 

1.Representatividade

Eles fornecem uma visão fiel das condições do solo, como sua densidade, resistência e compactação, e podem replicar com exatidão o comportamento do solo em campo.

2. Avaliação das condições do terreno

Ensaios como o CPT (Cone Penetration Test) e PMT (Pressiômetro) permitem medir diretamente a resistência e a deformabilidade do solo. Estes, inclusive, são dados essenciais para o projeto de fundações, escavações e outros elementos de infraestrutura.

3.Segurança 

O fato de conhecer com precisão o comportamento do solo em diferentes condições de carga e umidade é crucial para garantir a segurança das estruturas que serão construídas.

4.Análise de riscos

Os Ensaios In-Situ ajudam a identificar possíveis riscos geotécnicos, como a presença de camadas de solo instáveis ou falhas, que podem afetar o desempenho das fundações e outras estruturas. Por isso, esses ensaios são essenciais para garantir que os projetos sejam executados de forma segura, eficiente e sustentável.

Importância dos Ensaios de Campo

A escolha correta do ensaio de campo é fundamental para uma análise geotécnica eficiente. Profissionais qualificados devem interpretar os resultados e considerar as particularidades de cada obra. Dessa forma, é possível garantir maior confiabilidade nos projetos de engenharia geotécnica e minimizar incertezas ao longo da execução das construções.

Chammas Engenharia: Paixão por precisão

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