Geotecnia: Entenda o que é e suas aplicações

Praticamente uma vez ao ano nós sabemos de obras e construções que desmoronaram “do nada” e isso muitas vezes é atribuído ao engenheiro da construção ou a execução da obra em si, mas isso não necessariamente é verdade, pois, esses acidentes estão muito relacionados a geotecnia.

Um dos grandes exemplos recentes que temos é o edifício Andreia em Fortaleza, além de deslizamentos de terra na CE-065 próxima à cidade de Guaramiranga, também no Ceará.

Porém, existem estudos que são necessários para identificar e prevenir esse tipo de acontecimento e eles são realizados pelos geotécnicos.

A geotecnia é basicamente a aplicação do conhecimento acerca dos materiais da crosta terrestre para solução de problemas de engenharia. Desta forma, ela estuda o comportamento do solo e das rochas e sua relação com as ações antrópicas (geralmente obras de engenharia).

Portanto, antes de realizar uma obra, a depender de seu porte, é imprescindível o estudo geotécnico, pois ele fornecerá dados e informações que vão servir de base para a obra e para o engenheiro civil responsável por ela.

A mecânica das rochas está relacionada a todos os estudos relativos ao comportamento físico e mecânico das rochas e dos maciços rochosos e suas aplicações para o melhor entendimento de processos geológicos e em relação as suas aplicabilidades a engenharia.

Já a mecânica dos solos é tida como a disciplina responsável pelos estudos teóricos e práticos sobre o comportamento de solos e materiais terrosos naturais sob o enfoque de sua aplicação para a engenharia.

A geotécnica utiliza de maneira quantitativa estas duas disciplinas, portanto, os fenômenos de Geologia de Engenharia se desenvolvem a partir das leis da Mecânica dos Solos e da Mecânica das Rochas

Alguns dos campos que a geotécnica se aplica são em obras viárias e subterrâneas, na construção de barragens, em obras de erosão e de assoreamento, nas áreas de risco geológico, em estabilidade de taludes e encostas, além dos diversos tipos de sondagens do solo.

Além disso atua também na estabilidade de maciços rochosos e na parte de exploração mineral, pois as grandes minas acabam gerando taludes e este tem que ser estabilizados e contidos por meio de obras em que se torna necessária a aplicação da geotécnica.

Uma das suas principais aplicações é na estabilidade de taludes.

Os taludes podem ser definidos como uma superfície inclinada que serve como base de sustentação ao solo.

Eles podem ser gerados tanto de maneira natural quanto de maneira artificial.

São comumente encontrados próximos a áreas de serra/montanhosas e dessa forma, antes de se realizar a construção de uma rodovia e até depois a construção da mesma é essencial o estudo para identificar a estabilidade daquele talude.

Além do estudo de taludes, a geotécnica realiza estudos para a:

• Prevenção de desmoronamentos;
• Prevenção de deslizamentos;
• Preservação dos lençóis freáticos;
• Gerenciamento do problema do lixo;
• Contenção da ocupação de encostas.

Cabe ressaltar que dependendo da obra os estudos geotécnicos antes dela são vitais, porém o monitoramento geotécnico que são os estudos enquanto a obra está “ativa” são geralmente negligenciados, porém são mais importantes ainda.

O profissional da geologia ou da engenharia que trabalha com geotécnica vai ter que estudar profundamente as disciplinas de mecânica dos solos, mecânica das rochas, geologia estrutural, geologia geral e outras.

Além disso, a geotecnia pode ser subdividida em amplas áreas, dessa forma existem infinidades de diferentes técnicas investigação geológico-geotécnica, instrumentação geotécnica, técnicas de mineração, barragens de contenção, dentre outros.

Como já citado anteriormente, essa profissional vai atuar em obras de barragens, escavação de túneis, compactação de aterros, tratamentos de fundações, investigação de solo para construção de prédios, entre outras.

Os estudos realizados de maneira mais comum, para empreendimentos que não são de grande porte são o ensaio de absorção de solo, a sondagem a percussão (spt) e a sondagem a trado.

As sondagens vão realizar estudos de solo com diferentes profundidades, para saber mais sobre elas, você pode conferir nosso texto sobre sondagens de solo:

http://www.geoscan.com.br/blog/tipos-de-sondagem-do-solo/

Já o ensaio de absorção vai medir o coeficiente de infiltração daquele determinado solo e com isso, vai informar ao empreendedor qual a capacidade de absorção do mesmo.

Alguns ensaios que são comumente realizados em laboratório são:

1. Análise granulométrica de material granular por peneiramento e sedimentação em meio líquido

Essa análise tem como objetivo determinar as dimensões das partículas e suas proporções relativas de ocorrência de forma a se obter o traçado da curva granulométrica de um determinado solo.

A curva granulométrica apresenta intervalos de variação do tamanho das partículas de cada um dos solos, sendo utilizada na classificação textural dos solos.

Ela permite também, obter valores de diâmetros necessários ao cálculo de parâmetros como os coeficientes de uniformidade e curvatura do solo.

2. Ensaios de limites de liquidez e plasticidade de material granular

É de fundamental importância para a caracterização de um solo a determinação dos limites de consistência (da fração fina) do mesmo, sob o ponto de vista da engenharia, uma vez que a distribuição granulométrica, por si só, não é suficiente.

Os limites de consistência de um solo são determinados a partir do comportamento distinto que um solo argiloso apresenta de acordo com seu teor de umidade, são teores que definem, de forma empírica, a mudança de estado dos solos.

3. Ensaios para determinação da permeabilidade de material granular

O ensaio tem como objetivo determinar o coeficiente de permeabilidade à carga constante e à carga variável, com percolação de água através do solo em regime de escoamento laminar.

Na aplicação destes métodos podem ser utilizados corpos-de-prova talhados ou moldados, obtidos a partir de amostras indeformadas ou da compactação de amostras deformadas.

A área da geotecnia é uma interface entre essas duas profissões. Dessa forma, tanto geólogos podem atuar em trabalhos geotécnicos quanto engenheiros civis.

Como é uma área muito vasta, existem trabalhos que são mais específicos para uma profissão do que para outra.

Isso acontece, pois os geólogos terão mais conhecimento sobre os solos e sobre as rochas, já que eles entendem como eles se formam, suas características como resistência ao intemperismo, mineralogia, entre outras.

Já os engenheiros civis entendem mais sobre projetos relacionados a fundações, dimensionamento de pavimentos, entre outros.

Portanto, obras desse porte geralmente contam com esses dois profissionais, que vão entender acerca dessa mesma área, porém estarão focados em resolver problemas específicos da sua atuação.

A geotecnia é uma área que é interface entre o conhecimento estudado a partir da engenharia civil e da geologia e ela pode se subdividir ainda em diversos ramos e aplicações.

Dessa forma, esse ramo de estudo é bastante complexo, já que diferentes ensaios e métodos são aplicáveis a depender da obra que será executada.

Portanto, dentro dessa área existem profissionais que são especializados em determinadas obras e ensaios.

Dessa forma, ao contratar um profissional ou uma consultoria para realizar estudos geotécnicos, você deve entender antes um pouco sobre esse tema, para saber qual será o estudo necessário.