Fundações

1. FUNDAÇÕES
ENSAIO DE CROSS-HOLE
EQUIPE:
FABRÍCIO RODRIGUES
FELIPE BRANGER
MITCHEL WILIAN BRUM DA SILVA
VALMIR RIGHETTO JÚNIOR

2. INTRODUÇÃO
O solo é o agente que suportará toda a edificação e, por isso, investigá-lo
antes de iniciar o projeto é essencial em qualquer situação para evitar
acidentes e problemas construtivos como fissuras, trincas, deslizamentos e
desníveis, entre outros.
 Visual
 Ensaios no local ou em laboratório.
Para que o engenheiro civil possa definir o tipo de fundação e a conseguir
executar, com responsabilidade e segurança, de acordo com as normas
técnicas, as investigações geotécnicas não podem ser descartadas ou serem
feitas sem a devida importância.
Os ensaios geofísicos são caracterizados por serem métodos indiretos de
investigação do subsolo, não invasivos e, portanto, não destrutivos. Neste
trabalho, será possível conhecer um dos métodos de análise do solo, in situ,
que é o ensaio Cross-Hole.

3. DESCRIÇÃO DO ENSAIO DE
CROSS-HOLE
O ensaio Cross-Hole consiste na geração de
ondas sísmicas em um furo de sondagem e
seu registro em um ou mais furos adjacentes.
O objetivo deste procedimento é captar as
ondas longitudinais e transversais que se
propagam em subsuperfície sem que elas
sofram os fenômenos de refração e reflexão,
pois os mesmos podem mascarar os sinais
de interesse.
Figura 1 – Configuração de Campo "Crosshole"
Fonte: Alta Resolução (2020)

4. UTILIZAÇÃO PRÁTICA
No campo experimental da EESC-USP foi realizado ensaios de cross-
hole e SCPT. Os ensaios de cross-hole foram realizados até 9m de
profundidade e os de SCPT foram a 21m de profundidade (ROCHA,
2013).

5. Figura 2 – Ensaio de cross-hole e SCPT realizados no campo
experimental da EESC/USP, São Carlos (SP)
Fonte: Rocha (2013)

6. Para ser feita a leitura das ondas sísmicas, é importante que os furos
estejam no mesmo nível. O objetivo deste ensaio consiste em captar ondas
transversais e longitudinais, produzidas pela fonte sísmicas, que se
propagam em uma subsuperfície, porém não pode sofrer os fenômenos de
reflexão e refração, pois estes podem mascarar os sinais, sísmicos, de
interesse, os sinais gerados pela fonte sísmica são captados pelos geofones.
Uma vantagem do ensaio de Cross-Hole é a rapidez e precisão
na medida da velocidade de onde em uma região
pré-determinada do maciço, porém requer uma preparação
prévia de cada furo, que preferencialmente devem ser
revestidos, isso aumenta o custo do ensaio limitando o seu uso.
A abertura e preparação dos furos requer um cuidado
especial, a forma mais correta é revesti-los com um tubo,
que pode ser de PVC ou metálico, entre o tubo e o terreno é
colocado uma “nata” de cimento, a Figura ao lado mostra como
deveria ser feito a preparação dos furos.
Para determinação do módulo de cisalhamento máximo é
necessário a interpretação e identificação exata dos registros
em campo, no momento exato da chegada das ondas
Figura 3 – Esquema do Equipamento
Fonte: Rocha e Giacheti (2016 – adaptado de ADTM D 4428, 1984)
METODOLOGIA

7. EQUIPAMENTOS A SEREM
UTILIZADOS
• Sismógrafo: Equipamento
que realiza as leituras das
ondas captadas.
• Fonte Sísmica: Equipamento
que emite as ondas
transversais e
longitudinais (sonar).
Figura 4 – Equipamento Leitor
Fonte: Pile Dynamics (2020)
Figura 5 – Emissor de ondas
Fonte: SolGeo (2020a)

8. EQUIPAMENTOS A SEREM
UTILIZADOS
• Geofones: Equipamento
receptor de ondas e que
transmite os resultados para
o sismógrafo.
Figura 6 – Receptor de ondas
Fonte: SolGeo (2020b)

9. PARÂMETROS OBTIDOS
Os resultados obtidos permitem calcular os módulos de elasticidade das rochas,
para serem utilizados no planejamento de fundações em projetos de engenharia. A
interpretação dos resultados do ensaio de Cross-Hole para a obtenção de G°
consiste, basicamente, na identificação exata, nos registros de campo, do momento
em que foi detectada a chegada das ondas cisalhantes (S). As ondas S
caracterizam-se por um aumento na amplitude do sinal e também pelo fato de se
polarizarem, ou seja, invertendo-se o sentido do golpe, todas as fases
correspondentes as ondas cisalhantes aparecem de forma invertida, na Figura 7 é
possível identificar um registro típico deste ensaio, com inversão de polaridade,
permitindo identificar claramente a chegada da onda S (ROCHA E GIACHETI,
2016).

10. Figura 7 – Registro do Ensaio de Cross-Hole
Fonte: Rocha e Giacheti (2016)

11. CORRELAÇÃO COM PARÂMETROS
DE RESISTÊNCIA
A maioria das equações utilizadas para determinar o módulo de
cisalhamento máximo foram desenvolvidas em função dos parâmetros e,
σ′0 e OCR, que são índice de vazios, tensão normal efetiva octaédrica e
razão de sobre adensamento, respectivamente (ROCHA, 2013).

12. 𝐺0 =
625 𝑂𝐶𝑅𝑘
0,3 + 0,7𝑒2 𝜎′𝑚. 𝑃𝑎
Onde:
OCR: Razão de sobre adensamento;
e: Índice de vazios;
Pa: Pressão atmosférica;
𝜎′
𝑚: Tensão normal efetiva octaédrica;
K: Coeficiente relacionado ao índice de
plasticidade.(conforme a tabela 1)
Índice de Plasticidade (%) Valor de k
0 0
20 0,18
40 0,30
60 0,41
80 0,48
>100 0,50
Tabela 1 – Coeficiente K em função do IP do solo
Fonte: Giachetti (1991)
Fonte: Giachetti (1991)

13. IMAGENS DO ENSAIO
O ensaio Cross-hole portanto, realiza o mapeamento do solo antes da
execução do projeto de fundação (Figura 8), porém, é utilizado também,
como ferramenta de aferição da situação de fundações já concretadas.
Neste caso, os furos que servirão para utilização dos equipamentos já
são considerados no cálculo do projeto como exemplificado nos vídeos
“Ensayo Ultrasónico Mediante Crosshole (CST) “,
“Cross Hole Sonic Logging Test Part 2” e “Ensaio Cross Hole”
citados no quadro abaixo. O objetivo principal é verificar a qualidade
de execução da fundação, possibilitando analisar aspectos construtivos
como a homogeneidade do concreto e possível vazios na concretagem,
a distribuição das armaduras, entre outros fatores que garantam uma
execução bem-sucedida. Fonte: Rocha e Giacheti (2016 – adaptado de ADTM D 4428, 1984)
Figura 8 – Sismógrafo

14. VÍDEO
Ensaio Cross-Hole
https://www.youtube.com/watch?v=
BizuFqt8X5c

15. BIBLIOGRAFIA
https://www.geomec.com.br/servicos/ensaios-de-integridade-fisica/ensaio-cross-hole/
Acesso em: 14 setembro. 2020.
http://www.afcgeofisica.com.br/metodos/sismicos/
Acesso em: 14 setembro. 2020.
https://www.altaresolucao.com.br/crosshole.php
Acesso em: 14 setembro. 2020.
https://blog.apl.eng.br/entenda-a-importancia-das-investigacoes-geotecnicas-para-evitar-patologias-nas-
suas-obras/
Acesso em: 16 setembro. 2020.
https://issuu.com/editorarudder/docs/funda____es_64/49
Acesso em: 16 setembro. 2020.
Revista Fundações & Obras Geotécnicas - Ed.64
Acesso em: 16 setembro. 2020.