A sondagem a trado é um método de investigação geológico-geotécnica de solos que utiliza como instrumento o trado: um tipo de amostrador de solo constituído por lâminas cortantes, que podem ser espiraladas (trado helicoidal ou espiral) ou convexas (trado concha ou cavadeira).

A sondagem tem por finalidade a coleta de amostras deformadas, determinação de profundidade do nível d’água e identificação dos horizontes do terreno. Apresenta como vantagens a rapidez da prospecção e o seu baixo custo, além de ser um processo mais simples, rápido e econômico para as investigações preliminares das condições geológicas superficiais. Porém, as sondagens a trado estão sujeitas a limitações que restringem o seu uso, uma vez que o trado não consegue atravessar as camadas de pedregulhos mesmo de pequena espessura.

A sondagem a percussão consiste na perfuração e cravação dinâmica de amostrador-padrão, a cada metro, resultando na determinação do tipo de solo e de um índice de resistência, bem como da observação do nível do lençol freático.

A sondagem deve ser iniciada com emprego do trado-concha ou cavadeira manual até a profundidade de 1 m, seguindo-se a instalação até essa profundidade, do primeiro segmento do tubo de revestimento dotado de sapata cortante. Nas operações seguintes de perfuração, intercaladas aos ensaios e amostragens, devem ser utilizado trado helicoidal até se atingir o nível d’água freático.

Durante a operação de perfuração, devem ser anotadas as profundidades das transições de camadas detectadas por exame tátil-visual e da mudança de coloração de materiais trazidos à boca do furo pelo trado helicoidal ou pela água de circulação.

A sondagem à percussão com ensaio SPT é a técnica de investigação geotécnica mais popular, devido ao baixo custo e à simplicidade do equipamento, além de possibilitar em uma única operação a retirada de amostras, a determinação do nível de água e a medida de resistência do solo à penetração

A Sondagem Rotativa é o método direto de investigação geotécnica em maciços rochosos. É realizada por meio de uma sonda motorizada, que avança na rocha através de ação perfurante dada basicamente por forças de penetração e rotação que, conjugadas, atuam com poder cortante.

Durante a sondagem, deve-se ter uma bomba de circulação de água acoplada à sonda para refrigeração da coroa e para a retirada de detritos de rocha de dentro do furo. A profundidade é determinada segundo critérios preestabelecidos pelo contratante, a depender da finalidade da investigação.

A sondagem mista é um método de investigação que combina a sondagem a percussão, nos trechos em que se tem material mole - solo, com a sondagem rotativa, nos trechos rochoso, impenetráveis ao SPT. Nesse método, a passagem da sondagem a percussão para a sondagem rotativa deve ser feita, obrigatoriamente, ao ser atingido o impenetrável ao SPT, sem que seja feita a lavagem para o avanço da perfuração.

Essas medidas são necessárias, pois o método de lavagem não permite a obtenção de amostras representativas, como geralmente ocorre com a execução de ensaio SPT com número de golpes acima de 50.

Através desse método, respeitando os critérios geológicos e geotécnicos solicitados, pode-se indicar o tipo de solo e sua gênese, o tipo e a qualidade da rocha, o grau de alteração, fraturamento, coerência e a porcentagem de recuperação da sondagem.

A geofísica é uma ciência que desenvolve técnicas de investigação indireta utilizando conceitos físicos, com aplicação em geologia e geotecnia. Os métodos geofísicos são aplicados à geotecnia baseados no conceito de que, se duas camadas geotécnicas são distintas, então suas propriedades físicas também o são. Ocorre que essa premissa nem sempre é válida, e este é um dos motivos pelos quais qualquer método indireto precisa ser coordenado com métodos diretos para correta interpretação. 

Para medir a resistência de aterramento com terrômetro de alta frequência através do método de Wenner, usa-se quatro pontos alinhados, igualmente espaçados, cravados na mesma profundidade. Uma corrente elétrica I é injetada no ponto 1 pela primeira haste e coletada no ponto 4 pela última haste. Esta corrente, passando pelo solo entre os pontos 1 e 4, produz potencial nos pontos 2 e 3.

As coletas de amostras deformadas ocorrem geralmente de forma simples, com o emprego do trado, na profundidade estabelecida pelo cliente. Já as amostras indeformadas são coletadas com o mínimo de intervenção possível e podem ser utilizadas na preparação de corpos de provas para ensaio sem laboratório.

O tipo mais comum de coleta de amostra indeformada é retirando-se, cuidadosamente, um bloco de solo de tamanho pré-definido. Após a coleta, o topo e a base do bloco são identificados. A amostra é impermeabilizada com uma camada de parafina, embrulhada em tecido suave a acomodada em uma caixa com serragem, para amenizar possíveis impactos.

O controle de compactação de uma obra de terra consiste na determinação por meios de ensaios de campo dos seguintes parâmetros: grau de compactação do solo; o desvio da umidade do aterro em relação ao teor ótimo e a massa específica correspondente à umidade ótima, para a mesma energia de compactação utilizada em ensaios feitos para a determinação dos valores de resistência, compressibilidade e outras propriedades necessárias para o projeto de uma obra.

O ensaio do frasco de areia consiste em calcular a massa específica aparente seca e, consequentemente, o grau de compactação do solo em questão. Utiliza-se um frasco de areia ao qual se adapta um funil munido de um registro. Após ter-se escavado um volume determinado no solo, enche-se o buraco resultante com areia de densidade conhecida contida no frasco. Comparando o peso necessário para encher o buraco com o peso da amostra escavada, temos a densidade do solo naquele ponto.

Para calcular a massa específica pelo método do cilindro biselado, deve-se introduzir no solo o cilindro biselado (de peso e volume conhecidos) e depois escavar em torno com o equipamento adequado e retirar o cilindro contendo a amostra. A densidade é definida simplesmente através de nova pesagem.

No método do Speedy, coloca-se em um recipiente hermeticamente fechado, uma quantidade de solo úmido sob o contato de carbureto de cálcio. Posteriormente, isso resultará na formação do gás acetileno, que gerará uma pressão interna. Essa pressão será registrada e por uma tabela de aferição, convertida em teor de umidade do solo. Este método é o mais rápido na obtenção do índice de umidade, o que o torna o mais apropriado para ser empregado em obras.

A compacidade relativa é um índice utilizado para determinar o grau de compactação de um material granular, não coesivo, como é o caso das areias.

Um solo que apresente compacidade relativa CR = 100%, está em sua máxima compactação e, consequentemente, com índice de vazios mínimo. Por outro lado, se CR = 0% a compactação desse solo é mínima e o índice de vazios é máximo, ou seja a amostra está o mais fofa possível.

O índice de compacidade é muito útil quando, por exemplo, uma areia é utilizada na construção de um filtro ou um dreno, pois, somente depois de determinar o CR é que se obtém o coeficiente de permeabilidade, por meio do qual se pode determinar as vazões e, finalmente, dimensionar a sua obra.

Os ensaios de permeabilidade, executados em furos de sondagem tem por finalidade a determinação do coeficiente “K” de permeabilidade do solo. A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o escoamento da água através dele. O seu grau de permeabilidade é expresso numericamente pelo coeficiente de permeabilidade.

Os ensaios de permeabilidade consistem na medida da vazão, representada pelo volume d’água absorvido ou retirado, durante um intervalo de tempo, em função da aplicação de diferenciais de pressão induzida por colunas d’água, resultante da injeção ou da retirada de água do furo.

Os ensaios de cone e piezocone, conhecidos pelas siglas CPT (cone penetration test) e CPTU (piezocone penetration test), respectivamente, caracterizam-se internacionalmente como uma das mais importantes ferramentas de prospecção geotécnica.

Os resultados desses ensaios podem ser utilizados para a determinação estratigráfica de perfis de solos, a determinação de propriedades dos materiais prospectados, particularmente em depósitos de argilas moles, e a previsão da capacidade de carga de fundações.

Os ensaios de palheta, vane tests, têm por finalidade determinar o valor da resistência ao cisalhamento de argilas moles saturadas, submetidas à condição não drenada (SU).

O ensaio consiste na cravação de uma palheta de seção cruciforme no solo, com a aplicação do torque necessário para cisalhar o solo por rotação. O aparelho é constituído de um torquímetro acoplado a um conjunto de hastes cilíndricas rígidas, tendo na sua outra extremidade uma palheta formada por duas lâminas retangulares, delgadas, dispostas perpendicularmente entre si. Quando não se consegue cravar o conjunto palheta-hastes no solo devido à existência de camada superficial resistente é realizado um pré-furo e utilizado um tubo de revestimento. A inserção do tubo provoca o amolgamento do solo, por isso deve-se executar o ensaio a uma profundidade mínima de 5 vezes o diâmetro do tubo, abaixo de sua ponta.

Esse ensaio permite obter os parâmetros do solo caracterizadores da sua compressibilidade. Esse é um tipo de ensaio utilizado para medir as propriedades mecânicas dos solos: resposta do solo a uma dada solicitação no que diz respeito a deformações verticais. Por meio dele, obtém-se o coeficiente de adensamento, com o qual é realizado, por exemplo, o dimensionamento das fundações de uma obra.  

O ensaio de cisalhamento direto foi desenvolvido basicamente para a determinação da resistência ao corte de um corpo de prova de solo, de forma prismática e seção quadrada ou circular e de pequena espessura. Este ensaio é geralmente drenado e é mais aplicado ao estudo da resistência ao cisalhamento de solos com estratificações ou xistosidades definidas, ou quando se quer avaliar a resistência entre contatos de diferentes materiais.

O ensaio de compressão triaxial é feito colocando-se um corpo de prova cilíndrico de solo, dentro de uma câmara de ensaio. O CP é envolto por uma membrana de borracha e a câmara é enchida de água, aplicando-se uma pressão, que é chamada pressão confinante ou pressão de confinamento do ensaio.

No ensaio com carga controlada, é aplicada uma carga constante no pistão que penetra na câmara, e, no ensaio de deformação controlada, o pistão é deslocado para baixo com velocidade constante.

Através do ensaio triaxial é possível ter-se uma ideia do comportamento tensão-deformação do solo em questão.

O monitoramento geotécnico ou instrumentação geotécnica é de extrema importância para verificar se as hipóteses e simulações que constam em determinado projeto realmente estão sendo eficazes e seguras desde as primeiras etapas de uma obra.

É possível realizar o monitoramento de várias formas dependendo do seu objetivo. Os métodos que dispomos são os de Piezômetro, Indicador de Nível D’água (INA), Vertedouro, Inclinômetro, Régua Altimétrica, Calhas Parshall e Pontos de Monitoramento Hídrico com Micro-Molinete.