Baixe Trabalho de Conclusão de Curso. Rubens e outras Trabalhos em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA RUBENS TOMAZ RIBEIRO AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS GEOTÉCNICOS PRELIMINARES A INSTALAÇÂO ESTRUTURAL EM OBRAS PREDIAIS NA UFERSA EM MOSSORÓ/RN. MOSSORÓ-RN 2015 ‘ RUBENS TOMAZ RIBEIRO AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS GEOTÉCNICOS PRELIMINARES A INSTALAÇÂO ESTRUTURAL EM OBRAS PREDIAIS NA UFERSA EM MOSSORÓ/RN. Monografia apresentada à Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA, Departamento de Ciências Exatas e Naturais para a obtenção do título de Bacharel em Ciência e Tecnologia. Orientador: Prof. Dr. Sc. Marcelo Tavares Gurgel – UFERSA MOSSORÓ-RN 2015 A Deus primeiramente por me conceber essa oportunidade. Aos meus pais, por sempre acreditarem nas minhas ações e jamais deixarem de me incentivar. 4 AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus por está presente em minha caminhada, me permitindo obter forças para superar cada obstáculo e ser um vitorioso. A meu pai João Manoel Ribeiro e a minha mãe Maria de Fátima Tomaz Ribeiro que sempre estiveram ao meu lado e se dedicaram a mim para que eu melhor pudesse desenvolver minha personalidade e aptidões. A meu irmão Raul Manuel Ribeiro que sempre esteve me apoiando e me ajudando em minhas necessidades e atividades acadêmicas, por sempre ter acreditado em mim e na minha capacidade. A meus colegas e amigos da faculdade pelo convívio desses três anos e pelo o apoio nos momentos difíceis. Aos meus amigos Caio Siebra, Gideone Maia, que durante todo esse tempo me fizeram ser um estudante e pesquisador de maior afinco e responsabilidade, pela paciência e, pela ajuda nos trabalhos da faculdade. Ao Eng. Agrônomo Lucas Ramos da Costa e Me. Sílvio Roberto Fernandes Soares por aceitarem participar da banca, e pelo apoio e esclarecimento no desenvolvimento do trabalho. A meu orientador Prof. Dr. Sc. Marcelo Tavares Gurgel pela sua disponibilidade e orientação para que este trabalho pudesse ser concretizado. “Não importa quanto a vida possa ser ruim, sempre existe algo que você pode fazer, e triunfar. Enquanto há vida, há esperança”. (Stephen Hawking) LISTA DE SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas CPRM Serviço Geológico do Brasil DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagens EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária IDEMA Instituto de Defesa do Meio Ambiente NBR Norma Regulamentadora Brasileira RN Rio Grande do Norte SPT Sondagem de Simples Penetração SR Sondagem Rotativa UFERSA Universidade Federal Rural do Semi-Árido LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Equipamentos da Sondagem (SPT).......................................................23 Figura 2 – Mapas dos solos encontrados em Mossoró-RN.....................................29 Figura 3 – Curva Granulométrica ............................................................................31 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 – Efetivação de estudo geológico na UFERSA em Mossoró-RN.............39 Gráfico 2 – Detecção de problemas ......................................................................41 Gráfico 3 – Utilização do Método SPT ....................................................................42 Gráfico 4 – Tipo de Solo encontrado "in situ" ..........................................................43 Gráfico 5 – Importância do estudo geológico do solo..............................................44 15 1 INTRODUÇÃO Atualmente na cidade de Mossoró tem-se verificado um grande potencial na expansão da Construção Civil em virtude do crescimento populacional e econômico da região (MOSSOROENSE, 2014). Por sua vez é formidável a presença de estruturas de maior qualidade que se ajustem as exigências técnicas e geológicas, visto que na elaboração de projetos civis se torna indispensável fazer o reconhecimento e análise das propriedades físicas do solo por este servir de base para as construções verticais. A Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA) acompanha esse avanço de perto à medida que surge a necessidade de se construir blocos para comportar os novos cursos, dando assim novos ares a instituição. Nesse tipo de obras inicialmente devem ser recolhidas informações sobre o tipo de estrutura a ser construída e seu uso futuro, logo em seguida através de uma investigação detalhada das condições do subsolo, determina-se a natureza do solo local, sua estrutura e estratificação real para assim fazer o melhor dimensionamento da obra. O solo deve ser avaliado por meio de ensaios, pois esse material sujeito a compactação, sofrida pelo carregamento da obra, apresentará uma resistência e comportamento característico. Ao se determinar propriedades mecânicas do solo o engenheiro geotécnico e estrutural poderá estimar a melhor fundação que irá transferir a carga ao solo sem sobrecarregá-lo, evitando rupturas por cisalhamento no solo, bem como recalque (rebaixamento da obra devido ao adensamento do solo sob sua fundação). A preocupação com a segurança das obras prediais no setor da construção civil na cidade de Mossoró-RN mostra-se cada vez maior tanto no âmbito privado quanto no público, ou seja, concebe-se ao projeto a aplicação do conhecimento geotécnico. Muito embora o tipo de solo do local escolhido e o tamanho da obra possam ser conhecidos facilitando a escolha da fundação a ser implantada, faz-se necessário que o engenheiro projetista siga todos os procedimentos preliminares de investigação do solo outorgando confiabilidade à obra, o que muitas vezes não ocorre. Vale destacar que o tamanho da obra é o fator que mais influencia utilização ou não de sondagens como é o caso de obras pequenas, das quais vale a 16 experiência do engenheiro responsável para estabelecer até onde deve ir a escavação, a fim de ser colocada a fundação direta. Já em obra de maior porte se faz necessária a presença desta análise mais profunda do solo (MACIEL FILHO; NUMMER, 2011). Pois o esforço gerado pela carga sobre o solo pode fazer a obra sofrer danos irreparáveis como recalques diferenciados, infiltrações devido o mau rebaixamento do lençol freático local e rachaduras comprometendo sua durabilidade proporcionando risco a acidentes desastrosos. Em todo e qualquer projeto de construção civil deve ser elaborado o melhor planejamento possível mediante a capacidade de carga do solo avaliada em sondagem para garantir segurança e realizar o melhor orçamento possível interligando, estabilidade, segurança e economia. O procedimento mais utilizado para reconhecimento do solo consiste na sondagem à percussão que irá fornecer índices de resistência a penetração, localização do lençol freático e perfil do solo, averiguando comportamento deste ao receber tensões e esforços. O reconhecimento do subsolo e sua exploração adequada permitem não só encontrar o melhor solo para se atribuir determinada obra, mas também a projeção da fundação da obra àquele solo. E são as análises de campo, feitas a sondagem a percussão, ou se necessário, cálculos em laboratório com os dados e amostras obtidos dos solos que fornecerá parâmetros do solo permitindo tornar a obra indigente de riscos (DAS, 2012). A cidade de Mossoró-RN, especificamente observada através de obras na UFERSA, demonstra ainda grande precariedade em estudos geotécnicos do solo, principalmente quando se tratam de obras de menos pavimentos como obras de até quatro andares. Portanto, na finalidade de chamar a atenção das empresas de construção civil para a temática abordada, o trabalho propõe conhecimentos, ressalvas e recomendações sobre a melhor aplicação dos métodos de investigação do solo que relacione custo-benefício. E em suma, solidificar a ideia do estudo preliminar do solo no mercado, alertando-as sobre a precipitação que é erguer uma estrutura, por menor que seja sem tomar acuidade das propriedades do solo trabalhado. 17 2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 GEOTECNIA É indispensável à Ciência de Engenharia a obtenção do conhecimento e estudo minucioso da mecânica dos solos, tanto em tensões aplicadas, como nas fundações, e suas peculiaridades físicas, quanto o escoamento de água nos vazios relacionado ao lençol freático. Assim constituir um ramo da engenharia, chamado de Engenharia Geotécnica, arte que se aprimora por atentar as características que constituem a mecânica dos solos, não se restringindo apenas a propriedades do solo, mas também justificar o seu comportamento e apresentar soluções a reais para os problemas solo-obra (PINTO, 2006). 2.2 IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DO SOLO PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL Todas as obras de Engenharia Civil são executadas sobre o terreno e inevitavelmente exige a contribuição do solo de forma a requerer que o seu comportamento seja devidamente considerado, já que este é a base que sustenta as cargas da obra (DAS, 2012). Portanto, é de extrema importância para escolha da solução mais adequada em determinadas condições de projeto nortear-se não só por fatores técnicos e econômicos, mas também por situações mais complexas de solo e carga, e suas características em uma determinada região, especificamente para a relação solo estrutura. O solo pode ser aplicado com outras funções no campo da construção civil, além de servir de suporte para obras ao receber a carga das estruturas através das fundações, como por exemplo, o caso da utilização desse componente em barragens de terra, taludes, aterros, na pavimentação entre outros campos e até mesmo como constituinte de aglomerantes. Desse modo, engenheiros geotécnicos e estruturais ao realizarem projetos devem possuir conhecimento das propriedades, comportamento e capacidade de carga dos solos, garantindo segurança e evitando riscos de acidentes já que solo apresenta características diversificadas e não existe uma “receita de bolo” para determinar qual tipo de estrutura deverá ser utilizada devido a complexidade de 20 investigação detalhada por meio das sondagens em várias profundidades (DAS, 2012). A sondagem é um procedimento de penetração aplicada para análise do solo, que permite conhecer as condições naturais, por consistir na abertura de um furo no solo, normalmente revestido por tubos metálicos, provocando a desagregação parcial, ou total, do terreno, permitindo, a extração de amostras representativas das diferentes camadas atravessadas (CAPUTO, 1988). As amostras coletadas permitiram a determinação da granulometria e dos limites de plasticidade (DAS, 2012). Os métodos de investigação geológica podem ser classificados em: métodos indiretos e métodos diretos. No primeiro caso, basicamente, delimitar camadas cujas características de densidade, e outras propriedades físicas, sejam comparativamente bem distintas. Enquanto os métodos diretos contato entre pesquisador e material a ser analisado que acontece de forma direta e permite obter as informações com a retirada de amostras do material por sondagens a percussão e rotativas (MACIEL FILHO, 2007). Basicamente em dois pontos é compreendida a sondagem, segundo Mello & Teixeira, 1960:  Perfuração - Processo que consiste em executar o furo de sondagem por qualquer processo, geralmente com uso de trados manual ou helicoidal, onde se deve mantê-lo aberto e assim poder alcançar as camadas sotopostas e observar o nível d’água do subsolo.  Amostragem – Processo de retirada por meio de ferramentas de amostras de solos das várias profundidades. O amostrador meia- cana é o mais comum e utilizado na engenharia, consiste em uma ferramenta na parte inferior, um tubo de aço no meio longitudinalmente dividido em duas metades e um acoplamento na parte superior. Segundo (MELLO; TEIXEIRA, 1960), o método capaz de satisfazer a busca de informações e características do solo, necessárias e suficientes na Engenharia Civil trata-se do método direto mecânico que dentre eles destaca a sondagem a 21 percussão ou de simples reconhecimento (sondagem SPT), bem como a sondagem rotativa. 2.3.3 Sondagem de Simples Penetração (SPT) Sondagem à percussão é um método de investigação geológico-geotécnica de solos, em que a perfuração é obtida através da percussão destes por peças de aço. É utilizada tanto para a obtenção de amostras como de índices de penetração do solo (NBR-6484, 2001). O ensaio de penetração dinâmica padrão - SPT (Standard Penetration Test) - é a ferramenta de investigação do subsolo que se constitui em uma medida de resistência à penetração dinâmica conjugada a uma sondagem de simples reconhecimento, com a possibilidade de identificação do material colhido no decorrer do ensaio, com baixo custo, o que o tornou muito popular, não apenas no Brasil, mas em todos os continentes (Menezes, 2011). Para realizar o procedimento SPT com totais diretrizes segurança e consistência o engenheiro deve consultar a Norma Brasileira Regulamentadora, NBR-6484 - Sondagem de Simples Penetração de 2001. A Sondagem de Simples Penetração (SPT) é um método de investigação geológica que se caracteriza por ser em primeiro passo um teste de penetração padrão que ocorre com a finalidade de coletar uma amostra de solo para em segundo etapa ser analisada em laboratório quanto a sua composição, o seu tipo de solo e o seu índice de resistência à penetração (MELLO; TEIXEIRA, 1960). A sondagem SPT é muito usada para conhecer o subsolo fornecendo subsídios indispensáveis para escolher o tipo de fundação. Com equipamento tão simples, é de suma importância que o pessoal que vai manuseá-lo seja bem treinado, sério e atento. Por isso é muito importante a boa escolha da empresa, pois um teste mal feito pode levar a conclusões errôneas e interferir negativamente na escolha e dimensionamento da fundação, ou seja, haverá um aumento no custo e possível perda na qualidade da edificação (CAMPOS, 2009). 22 2.3.3.1 Equipamentos e ferramentas segundo a NBR-6484. A figura 1 a seguir detalha alguns equipamentos.  Torre com roldana;  Tubos de revestimento de aço chedule 40, com diâmetro nominal interno de 67 mm e externo de 76 mm;  Composição/haste de perfuração/lavagem ou cravaço de aço chedule 80, com diâmetro nominal de 25,4 mm e massa teórica de 3,23 kgf/m;  Trado concha com diâmetro de 100 mm;  Trado helicoidal com diâmetro de 56 mm;  Trépano de lavagem com largura de 59 mm e comprimento de 250 mm;  Barrilete amostrador padrão, tipo Raymond, de corpo bipartido, com diâmetros externo de 50,8 mm e interno de 34,9 mm;  Martelo padronizado de ferro, provido de haste guia de aço e coxim de madeira dura, com massa total de 65 kg, para a cravação do amostrador;  Baldinho para esgotar o furo;  Medidor eletrônico de nível d’água, tipo “pio”;  Metro de balcão;  Recipientes para amostras;  Bomba d’água centrífuga motorizada para circulação da água no avanço da perfuração;  Ferramentas gerais necessárias à operação da aparelhagem. 25 aprofundando o furo”. Pode ser usada em areias, argilas e rochas ( a menos que estejam severamente fissuradas). Água ou lama de perfuração é forçada para baixo através das hastes de perfuração até as brocas, e o fluxo de retorno força o material triturado para a superfície. A lama de perfuração é preparada por meio da mistura de bentonita (argila montmorilonita) e água. Os furos feitos pela haste variam entre 50 e 200 mm facilmente (DAS, 2012). 2.3.4.1 Equipamentos e ferramentas segundo a NBR-6484. O equipamento deverá constar de tripé, sonda rotativa, bomba d´agua, guincho, ferramentas, revestimentos, hastes, coroas e barriletes simples, duplo- rígido e duplo-livre nos diâmetros especificados e demais materiais necessários a execução de sondagens rotativas, além do equipamento exigido para sondagens à percussão. 2.3.5 Amostragem segundo a NBR-6484 As amostras devem ser colhidas geralmente a cada metro de profundidade através do amostrador padrão (meia-cana). Após as amostras colhidas, estas são acondicionadas em recipientes próprios hermeticamente fechados e identificados e então encaminhadas para assimilação táctil-visual no laboratório. As amostras a serem obtidas no caso das sondagens à percussão serão dos seguintes tipos: a) amostras de barrilete amostrador, com cerca de 200,0 g, constituídas pela parte inferior do material obtido no amostrador e conservando no máximo sua estrutura original. b) amostras de trado, com cerca de 500,0 g, constituídas por material obtido durante a perfuração e coletadas na parte inferior das lâminas cortantes do trado devem ser acondicionadas em sacos plásticos; c) amostras de lavagem, com cerca de 500,0 g, obtidas pela decantação da água de circulação, em recipientes com capacidade mínima de 100,0 litros; d) amostras de baldinho, com cerca de 500,0 g, constituídas pela parte inferior do material obtido no baldinho com válvula de pé; 26 Quando a sondagem à percussão for seguida por sondagem rotativa, sondagem mista deve ser utilizada caixa de amostras apropriada para o diâmetro da sondagem rotativa programada. No relatório final constará a planta do local da obra com a posição das sondagens e o perfil individual de cada sondagem e/ou seções do subsolo; indicando a resistência do solo a cada metro perfurado, o tipo e a espessura do material e as posições dos níveis d’água, quando encontrados durante a perfuração. 2.3.6 Determinação do nível d'água segundo NBR-6484 Anotar a profundidade quando a sondagem atingir o primeiro nível d'água. Aguardar a estabilização por 30 minutos, fazendo leituras a cada 5 minutos. A Fiscalização poderá solicitar um tempo de leitura superior. Anotar data, hora, profundidade do furo, cada avanço e posições do revestimento, quando houver interrupções ou no final do dia. No término da sondagem os seguintes procedimentos devem ser adotados: a) não retirar o revestimento; b) esgotar o furo até onde for possível; c) fazer leituras do nível d'água a cada 10 minutos na primeira hora e a cada 15 minutos na segunda hora, até a estabilização ou até o final da jornada de trabalho. Caso a sondagem termine próxima ao final do dia, esgotar o furo, anotando a hora e o nível, e fazer a leitura no dia. 2.4 DEFINIÇÃO E ORIGEM DO SOLO O solo é um agregado não cimentado de grãos minerais e matéria orgânica decomposta (partículas sólidas), com líquido e gás preenchendo os espaços vazios existentes entre as partículas sólidas. É usado como material de construção em diversos projetos da engenharia civil e suporta fundações estruturais. Dessa forma, os engenheiros civis devem estudar as propriedades 27 físicas e comportamento de massas do solo, por estes materiais reagirem às fundações quando submetidas a diversos tipos de tensão (DAS, 2012). De acordo com TEIXEIRA (2000), a água da chuva é o principal agente do intemperismo químico, que infiltra e percola entre os espaçamentos das rochas. A partir das variações de temperatura, trincas são abertas nas rochas, por onde água penetra, atacando quimicamente os minerais. Esse processo submete as rochas a elevadas tensões, provocando a fragmentação dos blocos, gerando rochas menores que dão origem aos solos. A presença da fauna e flora promove o ataque químico, através de hidratação, oxidação, lixiviação, troca de cátions, carbonatação, entre outras reações. 2.5 TIPOS DE SOLOS PINTO (2006) descreve que, “o objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista da engenharia, é poder estimar o provável comportamento do solo ou, pelo menos, orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada análise de um problema”. Daí a grande importância de se conhecer os diversos tipos de solo para a construção civil. O terreno é de fundamental integridade de qualquer construção, pois ele dá sustentação ao peso e também determina características primordiais do projeto em função de seu perfil e de peculiaridades físicas como elevação, drenagem e localização. De acordo à mecânica dos solos, é importante conhecer os três tipos básicos de solos de acordo com a classificação e textura dos solos, são: arenoso, siltoso e argiloso (CAMPOS, 2009). 2.5.1 Solo Arenoso Segundo CAMPOS (2009), “os solos arenosos são aqueles onde verifica-se em sua composição maior quantidade de areia do que outros componentes. No qual encontram-se grãos grossos, médios e finos, todos visíveis a olho nú, cuja característica principal é a coesão, ou seja, os seus grãos são facilmente separáveis uns dos outros”. 30 2.6.2 Planossolo O Planossolo ocorre tipicamente em áreas de cotas baixas, planas e de suave ondulação. São solos pouco profundos, com horizonte superficial de cores claras e textura arenosa ou média, seguido de um horizonte B plânico que apresenta textura média, argilosa ou muito argilosa, adensado, pouco permeável, com cores de redução, decorrente de drenagem imperfeita, e responsável pela formação de lençol suspenso temporário (EMBRAPA, 2010). Segundo dados da EMBRAPA (2010), o Planossolo é caracterizado por presença de grandes quantidades de minerais primários facilmente intemperizáveis, onde facilmente observam-se valores de soma de bases e de saturação por bases. Geralmente ocorrem em extensões na zona do Agreste de Pernambuco, nos estados do Ceará, Rio Grande do Norte, Alagoas, Bahia, Sergipe e Paraíba. 2.6.3 Latossolo Segundo a Embrapa 2010 os solos Latossolos são constituídos pela transformação do material mineral primário, a partir da latolização, ou seja, perda dos perfis (Ca2+, Mg2+, K+ etc), apresentando horizonte B latossólico imediatamente abaixo de qualquer tipo de horizonte A, dentro de 200cm da superfície do solo ou dentro de 300cm, se o horizonte A apresenta mais que 150cm de espessura (EMBRAPA, 2010). De acordo com REATTO (1997, apud MATIAS, 2006) o Latossolo ocorre normalmente em relevo plano e suave ondulado, possue boa propriedade física, como elevada profundidade efetiva e boa drenagem, porém, apresentam limitações pela saturação por alumínio, deficiência acentuada de micronutrientes e são facilmente intemperizáveis. 31 2.7 ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO ENSENCIAIS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL Com a investigação geotécnica feita no solo que será executada a fundação obtem-se os valores de Nspt entre outras características do perfil do solo, que vão auxiliar na obtenção de parâmetros do solo, necessário ao projeto de fundações. Algumas definições de propriedades físicas são relevantes para a engenharia civil, entre os essenciais destacam-se: granulometria dos solos; porosidade; Teor de umidade dos solos; Índice de Vazios; 2.7.1 Granulometria Segundo PINTO (2006), a análise granulométrica consiste em identificar a variedade de tamanho dos grãos dividindo-se em dois processos distintos. Primeiramente ocorre o peneiramento para obtenção da porção mais grosseira do solo, cuja granulometria é superior a abertura da peneira de malha 200 (0,075mm). Na segunda etapa faz-se a sedimentação que permite a identificação dos solos finos com dimensões ou passantes na malha 200. Segundo LEMOS & SANTOS (2005), a textura dos solos refere-se à proporção relativa das frações granulométricas das partículas sólidas– areia (a mais grosseira), silte e argila (a mais fina) – que compõem a massa do solo. A análise granulométrica consiste na classificação do solo segundo uma curva de distribuição granulométrica, como pode ser observado na figura 02: Figura 3 – Curva Granulométrica Fonte: Curso Básico de Mecânica dos Solos (PINTO, 2006) 32 2.7.2 Índice de resistência a penetração O índice de resistência à penetração (SPT) foi definido por Terzaghi-Peck e quer dizer a soma do número de golpes necessários à penetração no solo, dos 30 cm finais do amostrador. E não obstante o ensaio não seja tão preciso, os valores obtidos com esse método dão uma indicação bastante útil da consistência (solos argilosos) ou estado de compacidade (solos arenosos) das camadas do solo investigado (CAMPOS, 2009). A tabela a seguir exemplifica: TAB 1- Estados de compacidade e consistência (Norma - NBR 7250). Índices de resistência à penetração e respectivas designações Solo Índice de Resistência á Penetração Designação Areias e siltes arenosos <= 4 Fofo 5 – 8 Pouco compacto 9– 18 Medianamente compacto 19 – 40 Compacto > 40 Muito compacto Areias e siltes argilosos <= 2 Muito mole 3 – 5 Mole 6 – 10 Média 11 – 19 Rija > 19 Dura Fonte: Geotecnia de Fundações Prof.M.Marango. Disponível em: http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=9&Cod=126 2.7.3 Relação Peso-Volume Na natureza, os solos são sitemas trifásicos constituídos de sólidos, água e ar. Portanto para desenvolver as relações peso-volume, é preciso separar as três fases. As relações comumente utilizadas para as fases em um elemento de solo são peso específico, ídice de vazios, porosidade, grau de saturação e teor de humidade (Das, 2013). 35 2.7.6 Porosidade Segundo Das (2013), porosidade é uma propriedade física do solo definida pela relação entre o volume de poros e o volume total de uma determinada amostra. A porosidade é determinada pela equação 2 a seguir: = 100 Onde, Vv = Volume de vazios da amostra; Vt = Volume total da amostra. 2.7.7 Teor de umidade Relação entre a massa de água presente em certo volume de solo e a massa das partículas sólidas, no mesmo volume, expressa em porcentagem (DNER-ME, 1994). Segundo ORTIGÃO (2007), a umidade tem grande importância para as argilas, diferentemente das areias, pois permite chegar a terminações sobre a suscetibilidade em relação a variação volumétrica por expulsão da água nos vazios. 2.8 RECALQUE COMO PRINCIPAL FATOR QUE AFETA O COMPORTAMENTO SOLO-ESTRUTURA Recalque é o fenômeno decorrente da submissão do solo a um aumento de tensão causado pela construção de fundações, além da tensão efetiva do solo. O deslocamento das partículas do solo, a deformação dessas partículas e a expulsão da água ou do ar dos espaços vazios causam a compressão das camadas de solo e consequentemente o recalque. (DAS, 2012). Um dos problemas de grande ocorrência na engenharia de fundações consiste em determinar os recalques de uma construção. Segundo Caputo, 2003 o recalque do solo causado por cargas pode ser dividido em três categorias: 36 • Recalque elástico: Deformação por carregamento, este tipo de recalque ocorre predominantemente em solos não coesivos. • Recalque por adensamento primário: Provêm da variação volumétrica do solo em consequência da expulsão da água dos vazios do solo. Observado em solos coesivos. • Recalque por compressão secundária ou escoamento lateral: É uma forma adicional de compressão que ocorre quando há uma pressão efetiva constante, resultado de um ajuste do tecido do solo. O material tende a se deslocar da zona mais carregada para a zona menos solicitada, esse fenômeno é mais comum em solos coesivos saturados. Exemplo clássico de obra de engenharia que sofre com o recalque é:  Torre de Pisa, Itália sua fundação é do tipo superficial sobre um solo heterogêneo composto de areia argilosa, camadas de argila e areia, argila e areia. (Caputo, 2003) 37 3 METODOLOGIA 3.1 PROCEDIMENTO DE PESQUISA O estudo foi efetivado na Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), no campus central, localizado na cidade de Mossoró-RN, cidade situada a 285 km a noroeste da capital do estado. O trabalho foi conduzido entre os meses de outubro de 2014 a janeiro de 2015 e consistiu em um estudo de campo, partindo de um embasamento bibliográfico. Para isso, foram obtidas informações por documentos, artigos,, monografias e normas, bem como coleta de dados de estudos já realizados em campo por empresas de construção civil instaladas em Mossoró-RN, e questionários aplicadas às mesmas. 3.2 PESQUISA QUALI-QUANTITATIVA Com o objetivo de facilitar a compreensão em relação aos resultados obtidos, a pesquisa foi de natureza quali-quantitativa, a fim de confirmar a informações obtidas nos questionários com o conteúdo levantado na literatura por meio da utilização de livros, artigos, relatórios. Foi elaborado um epítome de pesquisas já existentes na literatura sobre temas como: estudos geológicos na construção civil, geotecnia, Geologia aplicada à engenharia, Investigação Geológica. Também foram utilizados trabalhos de conclusão de curso encontrados na biblioteca da Universidade Federal Rural do Semi-Árido e em outras instituições. Todas essas fontes foram pesquisadas verificando suas principais condições e métodos para investigação do solo com o objetivo de encontrar informações à aplicação de obras de construção civil da UFERSA na cidade de Mossoró/RN. 3.3 LEVANTAMENTO DE DADOS Foi feito o levantamento de dados de campo a partir da obtenção de relatórios de sondagem do solo encontrado no interior da extensão territorial da UFERSA que foram fornecidos por ficais de obra da instituição e seis empresas atuantes “in situ”, das quais foram selecionadas pelo seu porte e demanda de obra. 40 4.2 ENCARGO PELA INVESTIGAÇÃO DO SOLO Quanto à indagação que diz respeito o responsável pela realização do estudo investigativo do solo, pôde-se perceber que as empresas que efetivaram o estudo optam pela terceirização do procedimento, totalizando assim uma porcentagem de 33% em relação às obras realizadas dentro da universidade. E quanto à realização de outras obras fora da universidade, mas ainda na cidade de Mossoró-RN por estas mesmas empresas questionadas, observa-se que todas optam pela terceirização. As empresas informaram que o contrato de outra empresa ocorre devido o reflexo da divisão de trabalho e uso de serviço especializado a custos menores. Com isso foi possível constatar que devido ao porte das empresas, tendo em media três obras em execução, a viabilidade indica a utilização da terceirização. A empresa contratada deve apresentar profissionais capacitados e levantar características como profundidade e números de escavações segundo as normas brasileiras de perfuração. Por isso é muito importante a boa escolha da empresa, pois um teste mal feito pode levar a conclusões errôneas e interferir negativamente na escolha e dimensionamento da fundação, ou seja, haverá um aumento no custo e possível perda na qualidade da edificação, concordando com Campos (2009). 4.3 POSSÍVEIS PROBLEMAS ENCONTRADOS NO SOLO Segundo a indagação direcionada as empresas, sobre os principais problemas encontrados, verificou-se que a percolação de água e nível de lençol freático não favorável foram os que mais prevaleceram. Para superar essas dificuldades foi utilizado o método de rebaixamento do lençol freático por meio de drenagem preparando o solo para a aplicação das fundações. Cerca de 50% das empresas avaliadas disseram detectar problemas desse âmbito (Gráfico 2). E quanto a problemas posterior a aplicação da estrutura não teve relatos de ocorrência. 41 Gráfico 2 – Detecção de problemas Fonte: Autoria Própria O fator segurança sempre deve ser considerado em uma Construção Civil para toda sua vida útil, e quando isso não ocorre pode ocasionar impactos negativos a essas obras. A pesquisa permite constatar que para garantir uma obra indigente de risco é preciso haver comprometimento dos engenheiros para garantir a estabilidade das obras para não desencadear fatores negativos como comprometimento da segurança dos usuários destas obras e perdas financeiras devido à danificação da estrutura da obra. Os problemas mais comuns nas obras como recalques diferenciais, percolação de água e fissuras são decorrentes de inúmeras incertezas e riscos que podem acontecer na vida útil de toda estrutura, já que existe uma estreita relação entre o comportamento do solo e a execução do projeto de fundação. Portanto é necessário o estudo geotécnico mais minucioso possível, concordando com Dias (2014). 4.4 MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO EMPREGADOS De acordo com a pergunta referente ao método que foi usado na investigação do solo, as empresas relataram os procedimentos feitos nas obras locais, das quais apenas duas admitiram a realizaram dos estudos, resultando em 33%. Segundo todas elas o ensaio de SPT é o mais utilizado em suas obras, ou 50% 50% Sim Não 42 seja, embora nas obras locais apenas duas tenham efetivado a investigação, o ensaio a percussão é considerado o padrão pelas empresas. Agregado a indagação sobre a investigação realizada foi questionado qual seria o motivo para a escolha do ensaio SPT com método para análise do subsolo. Verificou-se que 71% das empresas utilizam devido o custo-benefício, 10% usam pela praticidade da obtenção dos dados, e os outros 19% acreditam na viabilidade técnica (Gráfico 3). Gráfico 3 – Utilização do Método SPT Fonte: Autoria Própria Constata-se utilização do ensaio SPT na maioria dos casos para estudo das características do subsolo, uma vez que essa ferramenta de investigação possibilita a identificação do material com clareza e a baixo custo o que o tornou mais popular, não apenas no Brasil, mas em todos os continentes, concordando com Menezes (2011). Assim a eficiência do ensaio SPT, se resume em um parâmetro que retrata o quanto a energia aplicada ao sistema pelo levantamento do martelo é realmente usada para cravar o amostrador no solo, permitindo ainda a retirada e idenficação de amostras do solo, por sua grande praticidade torna-se, de acordo com Catarino (2009), o método mais usual e econômico hoje. 10% 19%71% Simplicidade e Praticidade Viabilidade Técnica Custo-Benefício 45 O estudo do solo é de fundamental importância para que a construção não possa trazer desdobramentos inesperados que possam vir afetar a própria obra, a sociedade e, logicamente a própria natureza. Isso tudo é corroborado por PINTO (2006), ao afirmar que se deve atentar as características que constituem a mecânica dos solos, não se restringindo apenas a propriedades do solo, mas também justificar o seu comportamento e apresentar soluções a reais problemas solo-obra. Nesse contexto, a grande maioria das empresas hoje deve considerar a detenção de informação geológica como fator estratégico a sua gestão, assim podem definir os melhores procedimentos de execução da obra, já que é inconveniente realizar uma obra de qualquer porte sem a realização do estudo geológico adequado, concordando com Das (2012). 46 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS O estudo investigativo do solo prévio a aplicação de obras verticais na Universidade Federal Rural do Semi-Árido na cidade de Mossoró-RN, não está seguindo o padrão realizado em todo o território nacional segundo a literatura. O método mais utilizado pelas empresas foi o (SPT), por ser prático e eficiente na obtenção dos parâmetros essenciais ao conhecimento do solo que se vai construir a obra. O solo encontrado no Campus Mossoró-RN é abundante na região e, por ser do tipo argiloso em seu maior volume torna-se bastante usual o que facilita a construção das obras. Os problemas encontrados no solo estão relacionados ao nível do lençol freático. Algumas obras de menor porte com apenas um pavimento, usaram de estudos empíricos do solo já existentes dentro da Instituição. Outras como é o caso do prédio de quatro pavimentos buscou-se optar para o que existe de mais moderno hoje no setor, realizando estudo do solo terceirizado, e aplicação de pré- moldados o que diminui os custos em longo prazo. Diante do crescimento da UFERSA, há necessidade de mais estudos geotécnicos evitando os métodos empíricos ou critérios de experiência em obras anteriores. 47 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (Brasil) (Org.). NBR – 6484 – Sondagem de Simples Penetração/ 2001. Disponível em: < http://www.deinfra.sc.gov.br/jsp/relatorios_documentos/doc_tecnico/download/enge nharia_rodoviaria/Intrucoes_Normativas_para_Execucao_de_Sondagens.pdf >. Acesso em: outubro 2014. BASTOS, Cezar. Prospecção geotécnica do subsolo, Universidade Federal do Rio Grande – Escola de Engenharia. Rio Grande 2005. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. 213/94. Solos - Determinação do Teor de Umidade, 1994. 3 p. Disponível em: http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNER-ME213-94.pdf. Acesso em: Outubro 2014. BOTELHO, M. H. C; CARVALHO, L. F. M. 20 soluções de fundações. São Paulo: Edgar Blucher, 2007. CAMPOS, Iberê M. Conheça Os Três Tipos Principais De Solo: Areia, Silte E Argila. Instituto Brasileiro de Desenvolvimento da Arquitetura IBDA, 2009. Disponível: <http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=9&Cod=59>. Acesso em: outubro 2014. CAMPOS, Iberê M. Tipos De Solo E Investigação Do Subsolo: Entenda O Ensaio A Percussão E Seu Famoso Índice SPT. Instituto Brasileiro de Desenvolvimento da Arquitetura IBDA, 2009. Disponível: <http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=9&Cod=126>. Acesso em: outubro 2014. CAPUTO, Homero P. Mecânica Dos Solos E Suas Aplicações – Fundamentos, vol. 1/ 6° Edição. Rio de Janeiro, RJ: LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, 1988. CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica Dos Solos E Suas Aplicações, vol. 2/ 6°Edição. Rio de Janeiro: LTC Ed., 2003. 498 p. 50 em:<http://dialogos.ftc.br/index.php?option=com_content&task=view&id=249&Ite mid=67>. Acesso em: Setembro 2014. TEIXEIRA, W.; MOTA, C.; FAIRCHILD, T.; TAIOLI, F. Decifrando a Terra. São Paulo, SP: editora USP, 2000. 51 APÊNDICE A – QUESTIONÁRIO APLICADO EM EMPRESAS DE CONSTRUÇÃO CIVIL QUE REALIZAM OBRAS PREDIAIS NA UFERSA NA CIDADE DE MOSSORÓ-RN 1. QUAL O NOME DA EMPRESA? 2. ENGENHEIRO RESPONSÁVEL PELA OBRA? 3. QUAL IMPORTÂNCIA DO ESTUDO GEOTÉCNICO PARA ESTE TIPO DE OBRA? 4. FOI REALIZADO ALGUM ESTUDO INVESTIGATIVO DO SOLO? 5. O ESTUDO FOI REALIZADO PELA PRÓPRIA EMPRESA, OU POR UMA EMPRESA TERCEIRIZADA? 6. QUAL MÉTODO UTILIZADO PARA A INVESTIGAÇÃO DO SOLO? 7. POR QUE O ENSAIO SPT É O MAIS ADOTADO? 8. QUAL O TIPO DE SOLO ENCONTRADO NO PERFIL DE SONDAGEM? 9. FOI ENCONTRADO ALGUM PROBLEMA NO SOLO? SE SIM, QUAL A SOLUÇÃO?