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Ensaio de Permeabilidade In Situ (Lefranc/Lugeon) em São Luís

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O equipamento chega à obra e a primeira coisa que se vê é o conjunto de obturadores pneumáticos e o tanque de água calibrado com manômetros de precisão. São ferramentas que parecem simples, mas exigem mão de obra experiente, especialmente em São Luís, onde o nível d'água muitas vezes está a menos de dois metros de profundidade. A execução de um ensaio de permeabilidade in situ na capital maranhense pede calma: é preciso estabilizar o furo, posicionar o obturador no trecho a ensaiar e aplicar os degraus de pressão definidos na NBR ISO 22282. O método Lefranc é o mais frequente nos solos arenosos e argilosos da Formação Barreiras, enquanto o Lugeon aparece quando a sondagem atinge o embasamento fraturado que sustenta boa parte dos bairros altos da ilha. Cada metro de ensaio conta uma história diferente sobre como a água se movimenta no subsolo ludovicense.

Na Ilha do Maranhão, a condutividade hidráulica pode variar de 10⁻⁷ a 10⁻³ m/s em menos de cem metros: o ensaio Lefranc captura essa heterogeneidade que nenhum modelo teórico prevê sozinho.

Metodologia e escopo

A geologia de São Luís é dominada pelos sedimentos terciários do Grupo Barreiras, intercalados por depósitos quaternários de areias finas e argilas orgânicas nas regiões mais baixas. A permeabilidade aqui varia drasticamente em curtas distâncias: enquanto um ensaio Lefranc a três metros de profundidade na região do Turu pode indicar condutividades da ordem de 10⁻⁵ m/s, a poucas quadras dali um solo mais argiloso reduz esse valor para 10⁻⁷ m/s ou menos. Para projetos que envolvem rebaixamento de lençol freático em áreas como o Cohama ou a orla da Litorânea, é comum complementar a investigação com sondagens SPT que ajudam a correlacionar a estratigrafia com os valores de k obtidos. O ensaio Lugeon, por sua vez, é indispensável nas fundações de obras de maior porte sobre o embasamento cristalino, onde as fraturas podem gerar fluxos preferenciais que comprometem a injeção de caldas de cimento. A interpretação do gráfico pressão versus vazão segue os critérios de Houlsby, e o número de Lugeon — definido como a perda de água em litros por minuto por metro de furo a 10 bar — orienta todo o projeto de tratamento do maciço.
Ensaio de Permeabilidade In Situ (Lefranc/Lugeon) em São Luís
Imagem técnica de referência — Sao Luis

Considerações locais

A NBR ISO 22282-3:2021 estabelece os procedimentos para o ensaio Lefranc, e ignorar a influência da maré na execução do teste em São Luís é um erro que pode invalidar semanas de investigação geotécnica. O sistema aquífero da ilha responde às variações de maré do Golfão Maranhense, com amplitudes de até 6,5 metros que alteram o gradiente hidráulico local mesmo em furos a centenas de metros da linha de costa. Um ensaio de permeabilidade executado sem compensação barométrica ou sem registro contínuo do nível freático pode mascarar zonas de fluxo preferencial ou, pior, indicar um maciço estanque que na realidade só estava com a poropressão momentaneamente equilibrada. Em obras de contenção na região do Anel Viário, subestimar a permeabilidade real do terreno já resultou em erosão interna de aterros e instabilidade de taludes durante o período chuvoso, quando a recarga do aquífero soma-se ao efeito da maré alta. O ensaio Lugeon em rocha fraturada exige atenção redobrada: a injeção de água sob pressão em descontinuidades preenchidas com argila pode provocar amolgamento e leituras irreais de absorção.

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Parâmetros técnicos

ParâmetroValor típico
Métodos de ensaio disponíveisLefranc (carga constante/variável) e Lugeon (maciços rochosos)
Norma técnica de referênciaNBR ISO 22282:2021 (partes 1 a 5)
Faixa de condutividade hidráulica (k) típica em solos de São Luís10⁻⁷ m/s (argilas orgânicas) a 10⁻⁴ m/s (areias finas)
Profundidade máxima de ensaioLimitada pela sondagem, tipicamente até 40 m com equipamento SPT rotativo
Intervalo de pressão no ensaio LugeonDegraus de 2, 5, 8 e 10 bar, com ciclo de carga e descarga
Diâmetro mínimo do furo76 mm (NX) para uso de obturador simples ou duplo
Coeficiente de permeabilidade equivalente (maciço)1 Lugeon ≈ 1,3 × 10⁻⁷ m/s (aproximação usual em projeto)

Serviços técnicos associados

01

Ensaio Lefranc em solos

Executado em furo de sondagem SPT revestido, com ensaio de carga constante ou variável conforme a permeabilidade esperada. Ideal para caracterizar a condutividade hidráulica dos sedimentos do Grupo Barreiras e aluviões quaternários da Ilha de São Luís.

02

Ensaio Lugeon em rocha

Aplicado em trechos de embasamento cristalino fraturado. Utiliza obturador pneumático duplo para isolar intervalos de até 5 metros, com aplicação de degraus de pressão e registro contínuo de vazão para cálculo do número de Lugeon.

03

Monitoramento com compensação de maré

Protocolo específico para obras na região costeira de São Luís, com registro simultâneo da variação do nível freático e da altura de maré durante o ensaio. Permite corrigir o gradiente hidráulico e obter valores de k representativos do regime permanente.

Normas aplicáveis

NBR ISO 22282-1:2021 — Investigações geotécnicas: Ensaios hidráulicos — Regras gerais, NBR ISO 22282-2:2021 — Ensaios hidráulicos em furos de sondagem — Ensaios de água em furo aberto, NBR ISO 22282-3:2021 — Ensaios de água sob pressão em rocha (Ensaio Lugeon), ABNT NBR 6484:2020 — Sondagens de simples reconhecimento com SPT (furo base para ensaio Lefranc)

Perguntas frequentes

Qual a diferença prática entre o ensaio Lefranc e o Lugeon?

O Lefranc é executado em solos e mede a condutividade hidráulica (k) injetando ou bombeando água em um trecho isolado do furo, geralmente abaixo do revestimento. O Lugeon é específico para maciços rochosos fraturados e trabalha com pressões mais altas — até 10 bar — para avaliar a absorção de água pelas descontinuidades da rocha. Nos dois casos seguimos a NBR ISO 22282, mas o equipamento e a interpretação dos resultados são bem diferentes. Em São Luís, usamos Lefranc nos solos sedimentares e Lugeon quando a sondagem atinge o embasamento cristalino nos bairros mais elevados.

Quanto custa um ensaio de permeabilidade in situ em São Luís?

O investimento parte de aproximadamente R$ 100.000 para uma campanha básica, mas o valor final depende do número de trechos ensaiados, da profundidade dos furos, do tipo de ensaio (Lefranc ou Lugeon) e da necessidade de monitoramento com compensação de maré. Cada projeto exige um escopo técnico dimensionado para a variabilidade geológica da ilha.

Por que o efeito da maré influencia os resultados do ensaio em São Luís?

A Ilha do Maranhão está situada no Golfão Maranhense, uma região de macromaré com amplitudes que chegam a 6,5 metros. Essa oscilação se propaga pelo aquífero sedimentar e altera o gradiente hidráulico nos furos de sondagem, mesmo em pontos distantes da costa. Um ensaio executado na maré baixa pode indicar uma permeabilidade diferente da maré alta, por isso nosso protocolo inclui o registro contínuo do nível freático e a correção dos dados conforme a fase da maré no momento do teste.

Em que tipo de obra o ensaio Lugeon é obrigatório?

O Lugeon é exigido em projetos de túneis, barragens, escavações subterrâneas e fundações de grande porte sobre maciço rochoso fraturado. Em São Luís, aparece com frequência nas obras de contenção de encostas nos bairros altos e em fundações de edifícios que atingem o embasamento cristalino. O ensaio determina a necessidade de injeções de calda de cimento para reduzir a permeabilidade da rocha e garantir a estabilidade da fundação.

Localização e área de serviço

Atendemos projetos em Sao Luis e sua zona metropolitana.

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