Quantas sondagens são necessárias para um projeto?

Entenda como definir quantidade e espaçamento

Conteúdo técnico | Suporte Solos

Uma das primeiras dúvidas durante o planejamento de uma campanha de investigação geotécnica é: quantas sondagens precisam ser executadas?

A resposta não deve ser simplesmente um número ou um espaçamento padrão.

A quantidade de sondagens necessária depende das características do empreendimento, da variabilidade do terreno, do tipo de estrutura projetada, da fase do projeto e das normas, manuais e especificações aplicáveis.

Em um mesmo empreendimento, diferentes trechos podem exigir quantidades, espaçamentos, profundidades e até métodos de investigação diferentes.

Por isso, uma boa programação geotécnica começa antes da definição dos pontos de sondagem.

Por que não existe um número único de sondagens?

O objetivo de uma investigação geotécnica é fornecer informações suficientes para que o projetista compreenda as condições do subsolo e possa desenvolver as soluções de engenharia com segurança.

Isso significa que a campanha precisa responder às necessidades específicas do projeto.

Em uma rodovia, por exemplo, podem existir no mesmo trecho:

• cortes;
• aterros;
• aterros sobre solos moles;
• taludes e encostas;
• contenções;
• obras de arte especiais (OAE);
• dispositivos de drenagem;
• pavimentos;
• ampliações e variantes;
• jazidas e áreas de empréstimo.

Cada situação apresenta necessidades de investigação diferentes.

Um trecho em aterro baixo sobre um terreno homogêneo não deve necessariamente receber a mesma investigação de um aterro elevado sobre uma região com ocorrência de solos moles. Da mesma forma, uma investigação destinada ao pavimento possui objetivos diferentes daquela realizada para dimensionar a fundação de uma ponte.

Portanto, simplesmente distribuir sondagens em intervalos regulares ao longo de todo o empreendimento pode não produzir as informações necessárias ao projeto.

O que determina a quantidade de sondagens?

A definição da quantidade deve considerar, de forma integrada, pelo menos quatro aspectos: o projeto, as condições geológico-geotécnicas, as informações já disponíveis e os critérios técnicos e normativos aplicáveis.

Características do projeto

O primeiro passo é entender o que será construído.

Devem ser analisados os elementos previstos no projeto, suas dimensões, geometria, localização e importância para a solução de engenharia.

Em um projeto rodoviário, por exemplo, a programação deve identificar separadamente regiões de corte, aterro, OAE, contenções, drenagem, ampliações, variantes e demais intervenções.

Essa análise permite responder uma pergunta fundamental: Que informação geotécnica o projetista precisa obter em cada local?

Condições geológicas e geotécnicas

A distribuição das investigações também deve considerar o conhecimento existente sobre o terreno.

Mapas geológicos, topografia, modelos digitais de terreno, imagens aéreas, investigações anteriores e informações de obras próximas podem indicar regiões que merecem maior atenção.

Mudanças de relevo, fundos de vale, planícies aluvionares, afloramentos rochosos e alterações de unidades geológicas podem representar mudanças importantes nas condições do subsolo.

Nesses casos, uma distribuição completamente uniforme das sondagens pode não representar adequadamente a variabilidade existente.

As normas também influenciam a quantidade de investigações

Além das necessidades específicas do projeto, a programação deve observar as normas técnicas, manuais, instruções de serviço e especificações aplicáveis a cada tipo de obra.

Isso é importante porque não existe uma única referência que determine a quantidade de sondagens para todas as situações de engenharia.

Projetos envolvendo estabilidade de encostas e taludes, por exemplo, possuem requisitos próprios para a caracterização geológico-geotécnica. Da mesma forma, projetos de aterros sobre solos moles exigem investigações capazes de determinar a geometria das camadas compressíveis e os parâmetros necessários às análises de estabilidade e recalque.

Assim, dentro de um mesmo empreendimento, diferentes critérios podem ser aplicáveis a diferentes elementos do projeto.

A programação deve compatibilizar esses requisitos com as necessidades efetivas de informação para o desenvolvimento das soluções de engenharia.

Espaçamento entre sondagens: quanto menor, melhor?

Nem sempre.

Reduzir indiscriminadamente o espaçamento aumenta o número de investigações, mas isso não significa necessariamente que a campanha fornecerá informações melhores.

O mais importante é que os pontos estejam corretamente posicionados.

Imagine dois cenários. No primeiro, diversas sondagens são executadas em uma região relativamente homogênea, enquanto um fundo de vale com possibilidade de ocorrência de solo mole recebe poucos pontos. No segundo, a quantidade total de sondagens é semelhante, mas parte das investigações é direcionada para delimitar justamente essa região crítica.

A segunda campanha tende a gerar informações mais relevantes para o projeto.

Por isso, quantidade e posicionamento precisam ser analisados conjuntamente.

A profundidade também faz parte da programação

Definir corretamente a quantidade de pontos não é suficiente.

Uma investigação pode estar bem localizada e, ainda assim, não fornecer as informações necessárias caso sua profundidade seja inadequada.

A profundidade deve estar relacionada ao objetivo da investigação.

Em uma OAE, por exemplo, pode ser necessário investigar os materiais que serão solicitados pelas fundações. Em uma região de solo mole, é fundamental conhecer a espessura e a distribuição das camadas compressíveis. Em cortes, pode ser necessário compreender a sequência de solos, materiais de alteração e rocha ao longo da escavação prevista.

Portanto, a pergunta correta não é apenas “Quantas sondagens serão executadas?”, mas também “Onde serão executadas, até que profundidade e com qual objetivo?”

O tipo de investigação também deve ser definido

Outro erro comum é tratar toda investigação geotécnica como se pudesse ser resolvida apenas com um único método.

Dependendo das informações necessárias, a campanha pode combinar diferentes técnicas:

SP — Sondagem a Percussão (SPT): permite conhecer o perfil do subsolo, resistência à penetração, nível d'água e obter amostras deformadas.

SM — Sondagem Mista: indicada quando é necessário investigar uma sequência envolvendo solos e materiais rochosos.

ST — Sondagem a Trado: utilizada principalmente em investigações mais superficiais e coleta de materiais.

PI — Poço de Inspeção: permite inspeção direta do perfil e coleta de quantidades maiores de material para ensaios.

CPTu — Ensaio de Cone: fornece um perfil praticamente contínuo de resistência e pode ser especialmente útil na caracterização e delimitação de depósitos de solos moles.

VT — Vane Test: utilizado para determinação da resistência não drenada de solos argilosos moles.

Amostras Shelby e blocos indeformados: podem ser necessários quando o projeto demanda ensaios laboratoriais em amostras com menor perturbação.

A escolha deve ser feita em função da informação que se pretende obter, e não apenas pela disponibilidade de determinado equipamento.

Um exemplo: investigação de uma rodovia

Considere um trecho rodoviário com 10 km de extensão.

Definir simplesmente uma sondagem a cada determinada distância não necessariamente resultará em uma campanha adequada.

Ao analisar o projeto, podem ser identificados:

• dois cortes elevados;
• três aterros;
• um fundo de vale com possibilidade de solo mole;
• duas OAEs;
• uma contenção;
• uma jazida de empréstimo;
• trechos destinados à ampliação do pavimento.

A programação deve avaliar individualmente cada uma dessas situações.

Na região de solo mole, por exemplo, podem ser necessárias sondagens e ensaios específicos para determinar a extensão e espessura do depósito e seus parâmetros geotécnicos.

Nas OAEs, as investigações devem ser direcionadas às fundações e aos taludes dos encontros.

Nos cortes, o objetivo pode ser conhecer o perfil de solo e rocha e obter informações para análises de estabilidade e definição das condições de escavação.

Na jazida, por outro lado, a investigação deve permitir avaliar a ocorrência, volume e características dos materiais disponíveis.

A campanha deixa, portanto, de ser uma simples distribuição geométrica de pontos e passa a ser uma investigação direcionada às necessidades do projeto.

Poucas sondagens também podem gerar custos

Reduzir o número de investigações pode parecer uma forma imediata de diminuir o custo da campanha.

Entretanto, uma investigação insuficiente pode resultar em: lacunas de informação → dúvidas durante o projeto → necessidade de investigação complementar → nova mobilização de equipes e equipamentos → aumento de prazo e custo.

Em situações mais críticas, determinadas condições geotécnicas podem ser identificadas apenas durante a execução da obra.

Por outro lado, executar investigações sem uma justificativa técnica também pode aumentar os custos sem produzir ganho proporcional de informação.

O objetivo da programação é encontrar o equilíbrio entre representatividade, segurança, necessidade do projeto e investimento na investigação.

A programação pode mudar durante a campanha?

Sim. Mesmo uma campanha cuidadosamente planejada é desenvolvida a partir das informações disponíveis antes da execução.

As próprias sondagens podem revelar condições diferentes das previstas inicialmente.

• identificação de uma camada de solo mole;
• presença de material rochoso em profundidade diferente da esperada;
• ocorrência de solos expansivos ou colapsíveis;
• grande variação entre sondagens próximas;
• impossibilidade de atingir o objetivo previsto para determinado ponto.

Por isso, o acompanhamento dos resultados durante a execução da campanha é importante.

Quando uma ocorrência relevante é identificada antes da desmobilização, o cliente e o projetista podem avaliar se as informações obtidas são suficientes ou se existe necessidade de complementar, deslocar, aprofundar ou alterar o método de investigação.

Esse acompanhamento conecta diretamente a Programação de Sondagens e Ensaios aos Alertas Geotécnicos.

Então, quantas sondagens são necessárias?

A quantidade adequada é aquela capaz de fornecer informações suficientes e representativas para as decisões de projeto, atendendo aos critérios técnicos e normativos aplicáveis ao empreendimento.

Por isso, antes de definir simplesmente um espaçamento entre pontos, é necessário responder: Onde investigar? Quanto investigar? Como investigar?

Uma programação geotécnica bem elaborada integra essas três decisões e direciona cada investigação para um objetivo técnico.

Na Suporte Solos, a Programação de Sondagens e Ensaios é desenvolvida a partir da análise conjunta do projeto, das características geológico-geotécnicas, das informações existentes e dos requisitos aplicáveis a cada elemento da obra.

O objetivo é transformar a campanha de investigação em uma fonte de informações efetivamente útil ao projetista, buscando segurança, representatividade e eficiência na aplicação dos recursos destinados à investigação geotécnica.