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ESTE MATERIAL TEM A FINALIDADE DE DIVULGAR E EXPANDIR UM MAIOR CONCEITO DE COMO É EXECUTADO E COMO DEVE SER EXECUTADO OS SERVIÇOS DE SONDAGEM GEOTÉCNICA
Tipologia: Notas de estudo
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Compartilhado em 12/01/2015
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Ministério da Educação Apresentação da obra Caro estudante, você está recebendo o material didático para suas aulas no Curso de Sondador de Solos. Este livro reúne a experiência de campo dos sondadores brasileiros e um pouco dos estudos de professores dedicados. Se você tiver dificuldade para entender o que está escrito aqui, peça ao seu professor que lhe explique tudo. Você veio à escola para aprender e aperfeiçoar o seu trabalho. Não perca essa oportunidade. Aqui está a sua chance de voltar a estudar e melhorar sua vida. O IFB oferece muitos cursos técnicos que dão a chance de você aprender mais e crescer na sua carreira. A escola existe para você. Na sua escola, procure informações sobre o PROEJA, cursos especialmente preparados para adultos. Os professores terão a paciência que você precisa para aprender mais e ensinar o que já sabe aos seus colegas. MANUAL DO SONDADOR CONCEIÇÃO DE MARIA CARDOSO COSTA possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba (1991) e mestrado em Engenharia Civil [C. Grande] pela Universidade Federal da Paraíba (1996). Atualmente é professora do Ensino Básico, Técnico e Tecnológico do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Brasília-IFB e Doutoranda no Programa de Pós-Graduação em Geotecnia da Universidade de Brasília - UnB. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Estruturas de Concreto, atuando principalmente nos seguintes temas: Fundações de Baixo Custo, Utilização de Resíduos Industriais, Desperdício, Concreto Auto Adensável, Controle de Qualidade de Fundações. JOSELEIDE PEREIRA DA SILVA possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Amazonas, Mestra em Geotecnia pela Faculdade de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Brasília e Doutoranda em Geotecnia pela Faculdade de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Brasília. Docente no Instituto Federal de Brasília - Campus Samambaia, atuando nas componentes: Mecânica dos Solos, Fundações, Instalações Hidro-sanitárias. Coordenadora do Programa Mulheres na Construção e Coordenadora Adjunta do Pronatec Campus Samambaia. MARIA TÂMARA DE MORAES GUIMARÃES SILVA possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Estadual de Goiás e Mestrado em Geotecnia pela Universidade de Brasília. Possui experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em geotecnia, atuando principalmente nos seguintes temas: pavimentação, solos não saturados e análises de risco. Experiência profissional como docente do curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Goiás e como analista de projetos de infraestrutura de transportes no Departamento Nacional de Infraestrutura em Transportes - DNIT. Atualmente atua como docente no Instituto Federal de Brasília, atuando nas componentes de Mecânica dos Solos, Fundações, Processos Construtivos, Planejamento e Controle de Obras e Manutenção Predial. Wilson Conciani (Coordenador) Carlos Petrônio Leite da Silva Conceição de Maria Cardoso Costa Joseleide Pereira da Silva Maria Tâmara de Moraes Guimarães Silva
WILSON CONCIANI possui Licenciatura para Educação profissional pela Universidade Federal de Mato Grosso (1985), graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Mato Grosso (1985), mestrado em Engenharia Civil e Ambiental pela Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba (1989) e doutorado em Geotecnia pela Universidade de São Paulo - São Carlos (1997). Atualmente é professor de educação profissional no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso, professor visitante no Programa de Pós Graduação e Engenharia Urbana da UFMT e Reitor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Brasília. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Geotécnica, atuando principalmente nos seguintes temas: solo não saturado, fundações, ensaio de campo, instrumentação de obras e educação profissional. CARLOS PETRÔNIO LEITE DA SILVA possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Amazonas (2004), Mestrado em Geotecnia pela Universidade de Brasília em 2007 e Doutorado em Geotecnia pela Universidade de Brasília em 2011. Atualmente é membro do grupo de pesquisa em Geotecnia da Universidade Federal do Amazonas, membro do grupo de pesquisa em Cartografia Geotécnica e Geoprocessamento da Universidade de Brasília. Trabalha como Docente no Instituto Federal de Brasília no Campus Samambaia. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Geotecnia, atuando principalmente nos seguintes temas: cartografia geotécnica, geoprocessamento, mapeamento 3D de subsolo e mapeamento geotécnico.
SONDAGENS E SONDADORES 1
EDITORA IFB Brasília–DF 2013 Wilson Conciani (Coordenador) Carlos Petrônio Leite da Silva Conceição de Maria Cardoso Costa Joseleide Pereira da Silva Maria Tâmara de Moraes Guimarães Silva
EDITORA IFB Brasília–DF 2013
Wilson Conciani (Coordenador) Carlos Petrônio Leite da Silva Conceição de Maria Cardoso Costa Joseleide Pereira da Silva Maria Tâmara de Moraes Guimarães Silva
© 2013 EDITORA IFB Todos os direitos desta edição reservados à Editora IFB. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualque tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora do IFB. EDITORA SGAN 610, Módulos D, E, F e G CEP 70860-100 - Brasília -DF Fone: +55 (61) 2103- www.ifb.edu.br E-mail: editora@ifb.edu.br Conselho Editorial Coordenação de Publicações Produção executiva Ilustração Tiragem Carlos Cristiano Oliveira de Faria Almeida Cristiane Herres Terraza Francisco Nunes dos Reis Júnior Gabriel Andrade Lima de Almeida Gustavo Abílio Galeno Arnt Juliana Rocha de Faria Silva Katia Guimarães Sousa Palomo Luciano Pereira da Silva A645 Manual do sondador/ Wilson Conciani (coord.) ; Carlos Petrônio Leite da Silva … [et al.]. _ Brasília : Editora do IFB, 2013. 118 p. : il. ; 23 cm. ISBN 978-85-64124-15-
Não sei se você já viu estas foto em algum lugar. Fonte : http://www.morguefile.com/ Fonte: http://www.morguefile.com/ Essas são as pirâmides dos Egito. Foram construídas há muito tempo atrás, por volta do ano 2.500 antes de Cristo. Ou seja, tem cerca de 4. anos. Para você ter uma ideia do tamanho dessa obra, a pirâmide maior tem 147 metros de altura, do mesmo tamanho de um prédio de 49 andares e ocupa uma área igual a seis campos de futebol. Para construir a pirâmide foram usados blocos enormes de pedra. Cada pedra pesava quase 2500 quilogramas, q que equivale ao peso de três fuscas. Quando ficou pronta, o peso dessa obra era bem parecido com o de onze navios de carga carregados. Vendo esses números e pensando que, naquela época, não existiam os equipamentos de hoje, como será que eles conseguiram construir uma obra desse tamanho?
10 Ilustração: Jandecleidson Monteiro da Silva Diz a história que as pedras eram carregadas por escravos utilizando rampas até o alto da pirâmide. Você consegue imaginar alguém carregando uma pedra de 2,5 toneladas (três fuscas) até o alto de um prédio de 49 andares? Quanto tempo será que isso levou? E para que servia essa pirâmide? E, com esse peso todo, como será que o terreno suportou? Como será que é o solo embaixo da pirâmide? Você acha que é um terreno muito firme? Será que alguém naquela época já se preocupava em conhecer o terreno onde ia construir? A verdade é que hoje se sabe que a pirâmide foi construída em um terreno rochoso e que algumas pedras foram tiradas do próprio terreno para deixar ele bem plano, ou seja, era um terreno com uma boa resistência , onseguia suportar o peso da pirâmide sem causar problemas. A prova disso é que a pirâmide está lá até hoje e é um dos lugares mais visitados no mundo. Imagine então se a pirâmide tivesse sido construída num terreno que não aguentasse esse peso todo. Será que ela estaria lá ainda hoje? O que você acha que teria acontecido? Foi estudando as pirâmides que se descobriu que naquela época as pessoas já conheciam matemática e que tiveram que fazer muitos cálculos para conseguir construir a pirâmide com todos os lados iguais. Falando em matemática e cálculo, você sabe como é uma pirâmide? Qual a forma dos lados de uma pirâmide? Vamos aprender a fazer uma pirâmide.
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Sondagem é um tipo de investigação feita para saber que tipo de solo existe em um terreno, a sua resistência, a espessura das camadas, a fundura do nível de água e até mesmo a fundura onde está a rocha. Para isso são usadas diversas técnicas. Cada técnica tem um propósito e é usada para um tipo de solo ou obra. Para que as sondagens possam atender aos objetivos dos construtores e projetistas, existem mais de 500 tipos diferentes de sondagens. Neste curso, serão vistas as mais comuns.
Algumas sondagens são conhecidas como diretas porque observam o terreno a olho nu. Essas sondagens são comuns em obras lineares (estradas, ferrovias, barragens, etc). Elas são também indicadas para pequenas obras, principalmente em terrenos pedregosos. TRINCHEIRA A trincheira é uma forma de olhar diretamente o solo e de coletar amostras. Essa técnica é muito usada em estradas e barragens, principalmente na fase inicial.
SONDAGENS E SONDADORES 13
Esta é uma trincheira para observar o solo e coletar amostras. FONTE: Wilson Conciani POÇO Outro tipo de sondagem direta no terreno é o poço. Nesse caso, abre- se um poço para observação do perfil, coleta de amostras e identificação das camadas. O poço dá uma visão mais pontual do terreno. Por outro lado, pode-se escavar profundidades maiores e com mais segurança. A mancha branca neste poço é uma amostra de solo parofinada. FONTE: Wilson Conciani
SONDAGENS E SONDADORES 15
A palavra solo é pouco usada no dia a dia, às vezes se chama de terra, outras vezes de solo. Também se usa a palavra chão ou terreno. Porém, cada uma dessas palavras tem um sentido diferente. Então: ■ Terra é o mundo (planeta) em que habitamos; às vezes se usa essa palavra para um pedaço do planeta que cabe na mão ou para um espaço que foi cercado; ■ chão é a superfície que se pisa, não interessando o material de que é feito; ■ terreno é uma palavra que se usa para falar de um espaço limitado, por exemplo, o terreno de casa ou, o terreno de uma fazenda. Cada um vê o solo de um jeito: quem trabalha com a roça vê o solo como bom ou ruim para plantação; quem trabalha na construção vê o solo como fácil ou difícil para escavar ou ainda como resistente ou não; quem trabalha no garimpo vê o solo como fonte de riquezas. Cada pessoa vê o solo do jeito que lhe interessa. Apesar disso, algumas coisas podem ser vistas em comum. Da ideia de facilidade de escavar, pode-se tirar o que seja solo. Solo é todo material que pode ser escavado manualmente� O contrário disso é rocha, ou seja, rocha é todo material que precisa de explosivos ou máquinas especiais para a sua escavação� Esses conceitos são muito simples, mas escondem alguns segredos. Nesta aula esses segredos serão discutidos.
16 O solo pode ser escavado em enxadas, pás e picarentas. FONTE: Wilson Conciani Uma pergunta muito complicada é de onde vem o solo e as rochas. Começando pelas rochas, veja a explicação do quadro seguinte. Quando a Terra surgiu, tudo era muito desorganizado. Chovia o tempo todo, os vulcões explodiam e derramavam lava constantemente, havia muitos furacões e terremotos. A lava dos vulcões formou as primeiras rochas que são chamadas de vulcânicas. Ainda hoje muitos vulcões continuam a explodir e a formar novas rochas. Essas rochas se desmancharam e foram parar no fundo dos rios e baixadas. Ali, esse material das rochas voltou a transformar-se em pedra. Essas pedras novas se chamam sedimentares porque foram formadas dos sedimentos das outras. Além disso, muitas vezes o calor de um vulcão ou a força de um terremoto modifica rochas já existentes. Essas rochas modificadas se chamam metamórficas.
18 Esta figura mostra um perfil de solo já desenvolvido. O perfil de solo transportado é um pouco diferente. Na figura seguinte pode se ver que o solo é mais misturado, pedras junto com solos finos, cores diferentes, bem separadas. Tudo isso é comum em solos transportados. Uma outra coisa comum em solos transportados é que as pedras são arredondadas. Em alguns casos, as pedras formam uma linha quase horizontal, que se chama linha de seixos. Nesta figura podemos ver como são diversos perfis de solos. Essas origens dos solos dão importantes informações para quem faz projetos ou para quem executa obras de barragens, minas, estradas e outras parecidas. Por isso, é muito importante que o sondador descreva bem o solo que encontrou. Somente com essas informações será possível saber se o solo é bom ou não para o trabalho desejado.
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Durante as sondagens são feitas coletas de amostras que são usadas para saber que tipo de solo está naquele local. Existem diversos métodos de identificação dos solos. Alguns desses métodos exigem testes de laboratório. Outros podem ser usados no campo com alguns equipamentos especiais. Outros métodos ainda podem ser aplicados simplesmente usando as mãos e os olhos.
A primeira forma de identificar o solo é separando a amostra em grossa e fina. Solos grossos ou granulares são aqueles que podem ser enxergados a olho nus, os demais solos são finos. Nesta figura que se segue, pode-se ver as diferenças de tamanho dos solos. Diversos tamanhos de solo granulares. A NBR 6502 é uma norma, que estabelece os nomes dos solos para cada tamanho. De acordo com essa norma, os solos são classificados como no quadro seguinte. Pedregulho Areia