Geotecnia: O que é e qual a importância para a Engenharia?

por | 07/10/2021 | 0 Comentários


Ao pensarmos em engenharia civil, sempre pensamos em cálculos matemáticos que fazem possível que uma estrutura seja construída. No entanto, também existem estudos de solos e rochas que possibilitam uma obra ser feita.

Na verdade, antes mesmo dos cálculos, entre essa etapa. Por isso, entra o assunto que vamos falar nesse artigo: geotecnia. Ela é considerada o primeiro passo para a elaboração de qualquer projeto de engenharia civil.

Como se trata de um tema muito importante e que muitas pessoas não conhecem mais a fundo, está na hora de falar mais sobre a geotecnia.

Nesse artigo, portanto, vamos descobrir o que é geotecnia, qual sua importância, quais são as suas aplicações e os seus principais tipos de estudos geotécnicos. Boa leitura!

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O que é Geotecnia?

A geotecnia nada mais é do que o estudo do comportamento do solo e das rochas em relação à interferência humana. 

Ela se configura, então, como a aplicação de métodos científicos e princípios de engenharia para o uso do conhecimento dos materiais da crosta terrestre no desenvolvimento de soluções de engenharia

O solo e as rochas apresentam características físicas e mecânicas variáveis e isso interfere diretamente na vida das pessoas que estão próximas a eles. Sendo assim, a geotécnica se divide em duas áreas de estudo:

  • Geotecnia básica;
  • Geotecnia aplicada.

Geotecnia básica

Essa parte da geotécnica compreende o estudo da geologia, mecânica dos solos e mecânica das rochas.

Em primeiro lugar, a geologia diz respeito ao estudo da terra: envolve a crosta terrestre, a sua composição material, os mecanismos de formação envolvidos, as alterações estruturais durante a história e a estrutura que a sua superfície possui na atualidade.

A mecânica das rochas, por sua vez, está relacionada a todos os estudos relativos ao comportamento físico e mecânico das rochas e dos maciços rochosos e suas aplicações.

Por outro lado, a mecânica dos solos foca nos estudos teóricos e práticos sobre o comportamento de solos e materiais terrosos naturais em relação à sua aplicação para a engenharia.

Os estudos geotécnicos, por sua vez, se desenvolvem a partir das leis da mecânica dos solos e da mecânica das rochas.

Geotecnia aplicada 

A geotecnia aplicada tem a ver com a aplicação da geotecnia na engenharia civil e é responsável pelos estudos relacionados a:

  • Estabilidades de taludes na mineração;
  • Estabilidade de taludes em rodovias;
  • Barragens;
  • Engenharia ambiental;
  • Túneis;
  • Fundações.

Importância da Geotecnia para a Engenharia Civil

As pesquisas geotécnicas servem para descrever as condições do subsolo e do empreendimento e, desse modo, embasam os estudos de terraplanagem, drenagem e pavimentação que antecedem uma construção.

Sendo assim, a falta de estudo da geotecnia na elaboração de um projeto pode acarretar a diversos problemas, como desastres à construção e ao solo, o que podem comprometer, inclusive, a vida do ser humano. 

Os principais problemas que a ausência da investigação geotectônica pode provocar são: 

  • Quedas e tombamentos: essas dizem respeito a movimentos de queda livre e rolamento com altas velocidades e que estão associados a blocos rochosos;
  • Rastejos: esses são movimentos mais lentos que acontecem de forma contínua, apresentando geometrias e volumes indefinidos;
  • Escorregamentos: eles acontecem devido à ação cisalhante do material, com superfícies de movimentação bem definidas e apresentam maiores velocidades.

Todos esses tipos de movimentos de massa causam danos ao ambiente e devem ser evitados. Por essa razão, o estudo da geotecnia é essencial antes da execução de qualquer obra da engenharia civil.

Aplicações da Geotecnia

aplicacoes geotecnia

Como falamos, a geotécnica se trata de um estudo imprescindível para a execução de um projeto. Logo, ela tem uma série de aplicações importantes. Entre elas, estão:

  • Obras viárias e subterrâneas;
  • Construção de barragens;
  • Obras de erosão e de assoreamento;
  • Áreas de risco geológico;
  • Estabilidade de taludes e encostas;
  • Tipos de sondagens do solo.
  • Estabilidade de maciços rochosos e exploração mineira

Além dessas aplicações, a geotécnica também realiza estudos para aplicações em outras áreas importantes que iremos falar agora.

Prevenção de deslizamentos

Através do estudo de solo e rochas, a geotécnica consegue realizar a prevenção de desmoronamentos e deslizamentos de encostas.

Um deslizamento de terra ou escorregamento de terra é um fenômeno de ordem geológica e climatológica que inclui vários tipos de movimento do solo, como: 

  • Quedas de rochas;
  • Falência de encostas em profundidade;
  • Fluxos superficiais de detritos.

Dessa forma, é feito a análise dos condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes, como a inclinação e o tipo de terreno, além do nível de intervenção para entender a possibilidade de processos de deslizamentos e solapamentos.

Gerenciamento do problema do lixo

Através da geotécnica, é possível mensurar o impacto do comportamento humano no terreno quanto ao problema da produção de lixo também.

A partir das condições do solo, é possível traçar um um conjunto de ações que busquem minimizar os impactos ambientais da geração de resíduos e garantir coleta, armazenamento, tratamento, transporte e descarte adequado a todos eles.

Preservação dos lençóis freáticos

Como se sabe, o lençol freático é um reservatório subterrâneo de águas provenientes da chuva que se infiltram no solo por meio de rachaduras ou fissuras. 

Ao se fazer o estudo do solo, é possível fazer o mapeamento deles de forma que não haja qualquer contaminação e comprometimento dessas zonas durante uma construção civil, por exemplo.

Contenção da ocupação de encosta

A geotecnia também permite resolver alguns problemas de estabilização e a recuperação de encostas. Sendo assim, a partir do estudo do local, há um mapeamento para a requalificação da qualidade de vida habitacional.

Dessa forma, é possível proporcionar a redução de riscos para moradores e, desta forma, autorizar a construção de moradias no local.

O que o profissional de geotecnia faz no dia a dia?

geotecnia profissional

O objeto de estudo do engenheiro geotécnico ou profissional de geotecnia é o estudo do solo e das rochas.

Sendo assim, além de participar das investigações geotécnicas que antecedem o projeto e o plano de obra, ele participa de todas aquelas que continuam no período de obra e na própria operação de execução.

No cotidiano, então, o profissional de geotecnia vai atuar em atividades como, por exemplo:

  • Segurança de projetos relativos à barragens de terra e enrocamento;
  • Escavação de túneis;
  • Compactação de aterros;
  • Tratamentos de fundações;
  • Instrumentação de obras;
  • Percolação de fluxos em solos e rochas.

Quais são os estudos de geotecnia mais comuns?

estudos geotecnicos

Os estudos geológicos e geotécnicos são os estudos necessários à definição de parâmetros do solo ou rocha.

Antes de falar sobre estudos mais comuns, é importante levantar outros estudos direcionados para aprovações de uma construção:

  • Apresentação do empreendimento;
  • Localização, topografia, aspectos climáticos e hidrológicos;
  • Aspectos de geologia regional e local;
  • Geomorfologia local;
  • Perfil do solo e dinâmica erosiva.

Cada estudo tem diferentes objetivos que são feitos de acordo com a necessidade do projeto. Alguns deles estão normatizados pelas NBRs, enquanto outros são desenvolvidos a partir do conhecimento do profissional.

Ensaio de absorção do solo

O ensaio de absorção do solo é um ensaio que mede a propriedade que o solo possui quanto à percolação de água.

No geral, se trata de um ensaio simples, ao mesmo tempo que é fundamental para a construção de tanques e fossas sépticas. Esse procedimento é regularizado pela ABNT NBR 7229.

Essa norma diz respeito às condições exigidas para preservar a saúde pública, ambiental, higiene, conforto e segurança da população servidas por estes sistemas.

Essas condições se baseiam no coeficiente de infiltração do solo obtido no próprio ensaio. Dessa forma, o valor será utilizado no dimensionamento de fossas sépticas e campos de absorção.

Além de ser essencial para garantir a segurança, é preciso que se leve em conta todos os fatores locais onde será implementada a obra.

É um ensaio muito importante pois ajuda a evitar a contaminação de qualquer rede de abastecimento, nível freático e corpos d’água, o que pode ser altamente nocivo para a saúde das pessoas.

Sondagem a percussão

A sondagem a percussão ou sondagem SPT (Standard Penetration Test) é um tipo de sondagem mais utilizada para se dimensionar uma fundação prescrita pela NBR-6484:2001.

Para executá-la, se usa um amostrador padrão tipo raymond para retirada de amostras do solo e realização do ensaio de penetração dinâmica SPT, a fim de se obter NSPT (índice de resistência à penetração do SPT).

Através dela, portanto, é possível determinar características do solo em um terreno no qual se pretende realizar uma construção. 

Trata-se de método de investigação que busca reconhecer para obter dados sobre a compacidade à consistência das suas camadas constituintes. 

De tal modo, ela permite identificar a capacidade de carga suportada pelo solo, o que é imprescindível para o cálculo de um projeto.

Além disso, a sondagem SPT também oferece outras informações como o nível do lençol freático, a mineralogia específica e o tipo de rocha em questão.

Esse tipo de estudo, portanto, oferece bem mais precisão sobre o tipo de fundação que será empregada em um determinado terreno. Além disso, ele pode mostrar a necessidade de outros tipos de estudo geotécnicos mais aprofundados.

Sondagem a trado

Por fim, a sondagem a trado é um outro tipo de estudo geológico-geotécnico de solos. No entanto, ela faz uso do instrumento de trado, que é um tipo de amostrador de solo constituído por lâminas cortantes.

Elas podem espiraladas, como trado helicoidal ou espiral, ou convexas, como o trado concha ou cavadeira. O objetivo dessa investigação é obter:

  • Coleta de amostras deformadas;
  • Determinação de profundidade do nível d’água;
  • Identificação dos horizontes do terreno.

Entre as aplicações desse tipo de estudo, no caso de barragens, é possível utilizá-la para a pesquisa de materiais terrosos e na caracterização das fundações da barragem.

Já para as fundações, esse tipo de sondagem é bastante usado como complemento a outros tipos de investigação mecânica ou para aferição da geofísica. 

Saiba como você pode aprender mais sobre Geotecnia

A geotecnia é uma área da engenharia civil extremamente importante e uma das formas de saber mais sobre isso é com o Eai Amigo.

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Conclusão

Como você pode ver nesse texto, a geotecnia é a aplicação do estudo sobre o solo e as rochas para solução de problemas de engenharia. Ela é, ainda, essencial para prevenir riscos humanos e ambientais.

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