Engenharia de Fundações Aula 01 e 02

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ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
OBJETIVO DO CURSO
• Discutir informações sobre projetos e obras de
fundações diretas e profundas de modo a
desenvolver nos interessados um espírito
crítico construtivo sobre o assunto,
desenvolvendo a capacidade de poder
entender, discutir e propor, conjuntamente
com engenheiro geotécnico, as soluções
técnicas e economicamente adequadas ao seu
problema de fundação.
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BIBLIOGRAFIA
FUNDAÇÕES DIRETAS – PROJETO 
GEOTÉCNICO
José Carlos A.Cintra, Nelson Aoki, José Henrique Albiero. 
Oficina de textos – 2011
FUNDAÇÕES POR ESTACAS – PROJETO 
GEOTÉCNICO
José Carlos A.Cintra, Nelson Aoki.
Oficina de textos – 2010
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BIBLIOGRAFIA
EXERCÍCIOS DE FUNDAÇÕES
Urbano Rodriguez Alonso. 
Editora Edgard Blucher – 1983
FUNDAÇÕES – VOLUME COMPLETO
Dirceu de Alencar Velloso, Francisco de Rezende Lopes.
Oficina de textos – 2011
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BIBLIOGRAFIA
CURSO BÁSICO DE MECÂNICA DOS SOLOS
COM EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
Carlos de Souza Pinto. 
3ª Edição. Oficina de textos – 2006
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• NBR 6122/2010 – Projeto e execução de fundações.
• NBR 6484/2001 - Solo - Sondagens de simples 
reconhecimento com SPT - Método de ensaio.
• NBR 9603/1986 – Sondagem a trado.
• NBR 9604/1986 - Abertura de poço e trincheira de 
inspeção em solo com retiradas de amostras 
deformadas e indeformadas.
• NBR 8036/1983 – Programação de sondagens de 
simples reconhecimento dos solos para fundações de 
edifícios.
NORMAS
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1 – GENERALIDADES SOBRE O PROJETO DE 
FUNDAÇÕES
1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA.
1.2 ELEMENTOS NECESSÁRIOS AO PROJETO.
1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
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1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
Um dos primeiros cuidados de um projetista de fundações deve ser o emprego da
terminologia correta. As fundações são convencionalmente separadas em dois grandes
grupos:
• FUDAÇÕES SUPERFICIAIS (ou "diretas" ou rasas);
A carga é transmitida ao terreno pelas tensões distribuídas sob a base da fundação e a
profundidade de assentamento é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação.
• FUNDAÇÕES PROFUNDAS.
A carga é transmitida ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície
lateral (resistência de fuste) ou pela combinação das duas, devendo sua ponta estar
assente ao dobro da sua menor dimensão em planta e a no mínimo 3,0 m de
profundidade.
A distinção entre estes dois tipos é feita segundo o critério (arbitrário) de que uma
fundação profunda é aquela cujo mecanismo de ruptura de base não surja na superfície
do terreno. Como os mecanismos de ruptura de base atingem, acima dela, tipicamente
duas vezes sua menor dimensão, a norma NBR 6122 determinou que fundações profundas
são aquelas cujas bases estão implantadas a uma profundidade superior a duas vezes sua
menor dimensão e a pelo menos 3 m de profundidade.
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1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
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1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
Quanto aos tipos de fundações superficiais, há:
• bloco - elemento de fundação de concreto simples, dimensionado de maneira que
as tensões de tração nele resultantes possam ser resistidas pelo concreto, sem
necessidade de armadura;
• sapata - elemento de fundação superficial de concreto armado, dimensionado de
modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas por armadura
especialmente disposta para este fim (por isso as sapatas têm menor altura que os
blocos);
• sapata corrida - sapata sujeita a aço de uma carga distribuída linearmente ou de
pilares em um mesmo alinhamento (as vezes chamada de baldrame ou de viga de
fundação);
• radier - elemento de fundação superficial que recebe parte ou todos os pilares de
uma estrutura.
• grelha - elemento de fundação constituído por um conjunto de vigas que se cruzam
nos pilares (tipo não citado na norma NBR 6122/2010);
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1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
As fundações profundas, por sua vez, são separadas em dois grupos :
• estaca - elemento de fundação profunda executado por ferramentas ou
equipamentos, execução esta que pode ser por cravação ou escavação, ou ainda,
mista;
• tubulão - elemento de fundação profunda de forma cilíndrica que, pelo menos na
sua fase final de execução, requer a descida de operário ou técnico (o tubulão não
difere da estaca por suas dimensões, mas pelo processo executivo, que envolve a
descida de pessoas);
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1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
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1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
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1.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
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1.2 ELEMENTOS NECESSÁRIOS AO PROJETO
Os elementos necessários para o desenvolvimento de urn projeto de fundações são:
1. Topografia da área.
• Levantamento topográfico (planialtimétrico);
• Dados sobre taludes e encostas no terreno (ou que possam atingir o terreno).
2. Dados geológico-geotécnicos
• Investigação do subsolo (as vezes em duas etapas: preliminar e complementar);
• Outros dados geológicos e geotécnicos (mapas, fotos aéreas e de satélite, levanta
mentos aerofotogramétricos, artigos sobre experiências anteriores na área etc.).
3. Dados sobre construções vizinhas
• Número de pavimentos, carga media por pavimento;
• Tipo de estrutura e fundações;
• Desempenho das fundações;
• Existência de subsolo;
• Possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra.
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1.2 ELEMENTOS NECESSÁRIOS AO PROJETO
4. Dados da estrutura a construir:
• Tipo e uso que terá a nova obra;
• Sistema estrutural (hiperestaticidade, flexibilidade etc.);
• Sistema construtivo (convencional, pré-moldado, alvenaria estrutural, etc.);
• Cargas (ações nas fundações).
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1.3 VERIFICAÇÃO DA 
SEGURANÇA AO 
COLAPSO E 
COEFICIENTES DE 
SEGURANÇA
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1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
Influências a considerar
Há incertezas: 
- nas investigações geotécnicas;
- nos parâmetros dos materiais, principalmente nos solos;
- nos métodos de cálculo;
-nas ações e,
-na execução.
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1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
Região representativa do terreno
Quando se deseja projetar uma obra de fundação, é importante conhecer
detalhadamente como varia espacialmente a composição do subsolo, bem como as
espessuras e características das diversas camadas de solo e de rocha. Frequentemente, em
obras que se estendem por grandes áreas, essas variações são de tal magnitude que o
comportamento de fundações ali executadas pode variar significativamente. Então, para a
realização de investigações e de provas de carga a priori em elementos de fundação, é
importante que o projetista defina regiões que, sob o ponto de vista prático de
desempenho desses elementos, possam ser consideradas como uniformes. Para isso, a
nova versão da norma NBR 6122 conceitua região representativa do terreno como aquela
que apresente pequena variabilidade nas suas características geotécnicas, ou seja, que
apresente perfis com as mesmas camadas de solo (que tenham influência significativa
sobre o comportamento das estacas) e pequenas variações nas respectivas espessuras e
resistências.
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1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
Coeficientes de segurança globais e parciais.
Se todas as incertezas anteriormente mencionadas forem incluídas num único coeficiente
de segurança, ele será chamado coeficiente ou fator de segurança global. Se as
incertezas indicadas forem tratadas nos cálculos com coeficientes de ponderação para
cada aspecto do cálculo, ter-se-ão os chamados coeficientes de segurança parciais (ou
fatores de ponderação, na engenharia estrutural).
O uso de fator de segurança global é usualmente chamado de Método de Valores
Admissíveis. O uso de fatores de segurança parciais é usualmente chamado de Método de
Valores de Projeto.
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1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
Coeficientes de segurança globais NBR 6122/ 2010.
A versão mais recente da norma brasileira NBR 6122 fornece os valores de fatores de
segurança globais para fundações superficiais e profundas.
No caso de fundações profundas sob cargas axiais de compressão, o fator de segurança
global, em princípio, é 2,0, como indicado. O uso de um fator de segurança 1,6 é possível
quando se dispõe de um número mínimo de provas de carga determinado em norma, em
elementos representativos da fundação. As provas de carga devem ser executadas na fase
de projeto , antes do início da obra (e não com a obra avançada ou concluída, como
instrumento de controle de qualidade das fundações).
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1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
Consideração do número de investigações ou de provas de carga
Quando se deseja considerar o número de investigações ou de provas de carga
(executadas na fase de projeto ou de adequação deste antes do início da obra), a norma
propõe um procedimento mais detalhado.
Em relação ao uso de métodos semiempíricos, a norma preconiza a obtenção da
resistência característica do elemento de fundação de duas formas: (a) com valores
característicos dados pelas médias dos parâmetros (obtendo-se Rk,méd) e (b) com valores
dados pelos mínimos dos parâmetros (obtendo-se Rk,min) . A resistência característica
será dada então por:
Sendo os fatores e1 e e2 apresentados na tabela a seguir:
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1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
Consideração do número de investigações ou de provas de carga
Em relação ao uso de resultados de provas de carga, a norma preconiza a obtenção da
resistência característica de duas formas: (a) com valores característicos dados pelas
médias dos parâmetros (obtendo-se Rk,méd) e (b) com valores dados pelos mínimos dos
parâmetros (obtendo-se Rk,min) . A resistência característica será dada então por:
Sendo os fatores e1 e e2 apresentados na tabela a seguir:
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1.3 VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO COLAPSO E 
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
Fatores (n = número de perfis de ensaios por região representativa do terreno) e
6 e (n = número de provas de carga por região representativa do terreno)
O valor da resistência característica do elemento de fundação (sob cargas axiais de
compressão) obtido por qualquer dos dois casos descritos (uso de métodos
semiempíricos ou de resultados de provas de carga) deve, então, ser dividido por um
fator de segurança de 1,4 para obtenção do valor da resistência admissível do
elemento de fundação.
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2 – INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO 
2.1 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA.
2.2 NÚMERO, LOCAÇÃO E PROFUNDIDADE DOS FUROS DE SONDAGENS.
2.3 POÇOS E TRINCHEIRAS.
2.4 SONDAGENS A TRADO.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO SPT.
2.6 SONDAGENS ROTATIVAS.
2.7 SONDAGENS MISTAS.
2.8 PERFIL REGIÃO REPRESENTATIVA DO TERRENO.
2.9 ENSAIO DE CONE (CPT) 
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
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2. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
Objetivos:
 Determinação da extensão, profundidade e 
espessura das camadas do subsolo até determinada 
profundidade;
 Descrição do solo de cada camada: consistência, 
cor e outras características físicas perceptíveis;
 Determinação do nível do lençol freático;
 Informações sobre a profundidade da superfície 
rochosa;
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2. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
Escolha do método e amplitude da prospecção:
 Finalidade e proporções da obra;
 Características do terreno;
 Experiências e práticas locais;
 Custo compatível com o valor da informação 
obtida (0,5 a 1% do valor da obra).
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Informações Exigidas num Programa de Prospecção:
 Área em planta, profundidade e espessura de cada 
camada de solo identificado;
 Compacidade dos solos granulares (dispersão entre 
grãos) e a consistência dos solos coesivos;
 Profundidade do topo da rocha e as suas 
características;
 Coleta de amostras indeformadas, que possibilitem 
identificar as propriedades mecânicas do solo.
2. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
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2.1 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
 Processos Indiretos  Processos de base 
geofísica. Não fornecem os tipos de solos 
prospectados, mas tão somente correlações entre 
estes e suas resistividades elétricas ou suas 
velocidades de propagação de ondas sonoras:
 Resistividade elétrica;
 Sísmica de refração;
Sísmica de reflexão.
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 Processos Semidiretos  Fornecem apenas 
características mecânicas dos solos prospectados. 
Os valores obtidos, por meio de correlações 
indiretas, possibilitam informações sobre a natureza 
dos solos:
 Vane test (argilas moles)
 Dilatômetro (DMT) (argilas moles)
2.1 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
32
Do ponto de vista de fundações para estruturas, 
somente em casos excepcionais são usados os 
ensaios de campo de palheta (vane test) e de 
dilatômetro (DMT), uma vez que esses ensaios são 
indicados para argilas moles. Ainda, métodos 
geofísicos (sísmica de refração, sísmica de reflexão, 
resistividade elétrica e georradar) são normalmente 
usados em obras extensas ou como complemento 
aos métodos convencionais. Pode ser considerado, 
ainda, como método de investigação, o ensaio de 
prova de carga em placa a ser estudado 
posteriormente.
2.1 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
33
 Processos Diretos  Perfurações executadas no 
subsolo. Nestas, pode-se fazer uma observação direta 
das camadas, em furos de grandes diâmetros, ou uma 
análise por meio de amostras colhidas de furos de 
pequenas dimensões:
 Poços
 Trincheiras
 Sondagens e trado
 Sondagens à percussão (SPT)
 Sondagens rotativas
 Sondagens mistas
Ensaio de cone (CPT)
2.1 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
34
 Processos Diretos  permitem o reconhecimento do 
solo prospectado:
 Análise de amostras provenientes de furos executados 
no terreno, por processos de perfuração.
 Amostras deformadas fornecem subsídios para um 
exame visual-táctil das camadas.
 Sobre as amostras coletadas podem-se executar 
ensaios de caracterização (teor de umidade, limites de 
consistência e granulometria).
OBS - Há casos em que é necessária a coleta de 
amostras indeformadas, para obter-se informações 
seguras sobre o teor de umidade, resistência ao 
cisalhamento e compressibilidade dos solos.
2.1 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
35
 Processos Diretos  mais utilizados pois 
fornecem:
 Delimitação entre as camadas do subsolo;
 Posição do nível do lençol freático;
 Informações sobre a consistência das argilas e 
compacidade das areias. 
OBS. Nota-se então, que as principais 
características esperadas de um programa de 
prospecção são alcançadas com o uso destes 
processos.
Há, em todos eles, o inconveniente de oferecer uma 
visão pontual do subsolo.
2.1 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
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NBR 8036/83 – Programação de Sondagens de Simples 
Reconhecimento dos Solospara Fundações de Edifícios. 
2.2 NÚMERO, LOCAÇÃO E PROFUNDIDADE 
DOS FUROS DE SONDAGEM
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
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2.2 NÚMERO, LOCAÇÃO E PROFUNDIDADE 
DOS FUROS DE SONDAGEM
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
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Poços (NBR 9604/1986):
 Perfurados manualmente, com o auxílio de pás e 
picaretas;
 Diâmetro mínimo deve ser da ordem de 60 cm 
(facilidade na escavação);
 Profundidade atingida é limitada pela presença do 
N.A. ou risco de desmoronamento, quando então se 
faz necessário revestir ou escorar o poço. 
2.3 POÇOS E TRINCHEIRAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
39
Poços (NBR 9604/1986):
 Permitem um exame visual das camadas do 
subsolo e de suas características (consistência e 
compacidade), por meio do perfil exposto em suas 
paredes.
 Permitem a coleta de amostras indeformadas, em 
forma de blocos.
2.3 POÇOS E TRINCHEIRAS
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40
Prospecção Geotécnica – Processos Diretos 
- Bloco de Amostra Indeformada
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Trincheiras (NBR 9604/1986):
 As trincheiras são valas profundas, feitas 
mecanicamente com o auxilio de escavadeiras.
 Permitem um exame visual continuo do subsolo, 
segundo uma direção e, tal como nos poços, pode-se 
colher amostras indeformadas.
2.3 POÇOS E TRINCHEIRAS
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Poço e Trincheira de Sondagem
2.3 POÇOS E TRINCHEIRAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
43
Sondagens a Trado (NBR 
9603/1986)
 Trado  equipamento 
manual de perfuração.
 Trado: Compõe-se de uma 
barra de torção horizontal 
conectada a um conjunto de 
hastes de avanço, em cuja 
extremidade se acopla uma 
broca, geralmente em espiral.
2.4 SONDAGENS A TRADO
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44
Sondagens a Trado (NBR 9603/1986)
 A prospecção por trado é de simples execução, 
rápida e econômica.
 As informações obtidas são apenas do tipo de 
solo, espessura de camada e posição do lençol 
freático. 
 As amostras colhidas são deformadas e situam-se 
acima do N.A..
2.4 SONDAGENS A TRADO
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
45
Sondagens a Trado (NBR 9603/1986)
 Processo geralmente manual (existem 
equipamentos mecânicos)
 Uso do equipamento apresenta limitações 
Processo geralmente manual (existem equipamentos 
mecânicos) e certos tipos de solos serem de 
perfuração difícil (Caso de areias compactas, argila 
dura e pedregulho).
 Profundidade atingida  ordem dos 10 m. 
 Bastante usado em reconhecimento preliminar, 
principalmente em áreas de empréstimo. 
2.4 SONDAGENS A TRADO
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
46
Uso de Sondagens a Trado
2.4 SONDAGENS A TRADO
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47
Uso de Trado Motorizado
2.4 SONDAGENS A TRADO
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
48
Sondagens a Percussão ou SPT – NBR 6484/2001
 Método de sondagem mais empregado no Brasil, 
(prospecção do subsolo para fins de fundação);
 Baixo custo;
 Simplicidade de execução;
 Possibilidade de colher amostras
 Determinação da posição do lençol freático
 Obtenção de informações de consistência e 
compacidade dos solos.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
49
O equipamento de sondagem, à percussão, é 
composto:
 Um tripé equipado com roldana e sarrilho que 
possibilita o manuseio de hastes metálicas ocas, em 
cujas extremidades se fixa um trépano biselado ou 
um amostrador-padrão (amostrador Raymond-
Terzaghi). Obs. A amostra obtida é DEFORMADA. 
Para obtenção de amostras indeformadas pode-se 
utilizar outros amostradores (ex. Shelby ou Denison)
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
50
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
51
SPT - Equipamento
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
52
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
53
Sondagens de 
Percussão com 
circulação de 
água ou SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
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Sondagens de 
Percussão com 
circulação de 
água ou SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
55
Processo de perfuração  as paredes de furo podem 
mostrar-se instáveis, havendo a necessidade de 
revesti-las com tubos metálicos de diâmetro 
nominal superior ao da haste de cravação. Este tubo 
metálico é denominado tubo de revestimento.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
56
Na parte superior do conjunto haste-tubo de 
revestimento, há dispositivos de entrada e saída 
d'água, conectada, por meio de mangueiras, a um 
reservatório e a um conjunto motor-bomba. 
Fazem ainda parte do equipamento um martelo de 
cravação com peso padronizado (dotado, na base, de 
um coxim de madeira), um mostrador de paredes 
grossas e trados-cavadeira e espiral.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
57
 É feita com um trado-cavadeira até a profundidade 
do nível d'água ou até que seja necessário o 
revestimento do furo (desmoronamento);
 Diâmetros de 3", 4" e 6", é o -de 2” 1/2 que se usa 
com mais freqüência (de fácil manuseio);
 A partir do ponto em que se introduz o 
revestimento no furo, a perfuração deve prosseguir, 
com o uso de um trado espiral;
 A cota do N.A. será a profundidade limite desta 
técnica de prospecção.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
58
 Abaixo do N.A. faz-se a perfuração por intermédio do 
processo de lavagem com circulação d'água;
 Nele, a água é bombeada, para o fundo do furo, através 
da haste oca e retorna pelo espaço anelar existente entre 
a haste e o tubo de revestimento;
 O trépano de lavagem biselado contém dois orifícios 
laterais, para a saída d'água e escava o furo nos 
movimentos de percussão feitos na haste pelo sondador;
 Os detritos da escavação são carregados pela água no 
seu movimento ascensional.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
59
 O processo de circulação de água dificulta a 
determinação da posição do N.A. e altera as 
características geotécnicas dos solos. Por esta razão, 
os furos são abertos a trado, até, alcançar o N.A., e 
as operações de amostragem exigem que o avanço do 
furo por lavagem seja interrompido a cerca de 
O,5Om de cota de colheita da amostra.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
60
 A cada metro de profundidade, são colhidas 
amostras pela cravação dinâmica de amostradores-
padrão.
 Estas amostras são deformadas e prestam-se à 
caracterização dos solos. 
 Os amostradores são tubos metálicos de parede 
grossa com ponta biselada, constituídos de duas 
meia canas solidarizadas entre as extremidades.
 Amostrador mais usado: Terzaghi
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
61
Prospecção Geotécnica –
Processos Diretos – SPT 
(Amostragem)
Amostrador desmontado
Amostrador sendo enroscado na 
haste
Amostradorbi-
partido
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
62
 O sistema de percussão consiste na queda do peso 
padronizado de uma altura também padronizada (75 
cm), de forma que a energia de cravação seja sempre 
constante, durante o processo de amostragem.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
63
 Paralelamente à amostragem do subsolo, pode-se obter 
o índice de resistência à penetração;
 Na cravação dinâmica do amostrador, anota-se o 
número de golpes do martelo necessários, para efetuar a 
cravação de cada 15 centímetros do amostrador;
 O índice de resistência à penetração refere-se ao 
numero de golpes necessários, para a cravação dos 
últimos 30 centímetros do amostrador, desprezando-se os 
golpes correspondentes à cravação dos 15 centímetros 
iniciais. Trata-se da soma do número de golpes dos dois 
terços finais do amostrador.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
64
NSPT : Número de golpes necessários 
para cravar os últimos 30cm do 
amostrador no solo.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
65
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
66
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
67
 O índice de resistência à penetração, ou número 
N-SPT, como é comumente chamado,pode dar uma 
indicação razoável dos estados de compacidade e 
consistência dos solos. 
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
68
CORRELAÇÕES NA NORMA 6484/2001
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
69
Exame táctil-visual do solo escavado
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
70
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
71
Relação entre tensão admissível e número de golpes (SPT)
Tipo de solo Consistência SPT
Tensão admissível 
(Kg/cm²)
Argila
Muito mole < 2 < 0,25
Mole 2 a 4 0,25 a 0,5
Média 4 a 8 0,5 a 1,0
Rija 8 a 15 1 a 2
Muito rija 16 a 30 2 a 4
Dura > 30 maior que 4
Fofa <= 4 < 1
Pouco compacta 5 a 10 1 a 2
Medianamente 
compacta
11 a 30 2 a 4
Compacta 31 a 50 4 a 6
Muito compacta > 50 > 6
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
72
 O Engenheiro deve estar atento:
Fatores ligados à execução da sondagem:
 Erro na contagem do número de golpes.
 Má limpeza do furo.
 Furo não alargado suficientemente, para a livre passagem 
do amostrador.
 Variação da energia de cravação.
 Emprego de técnica de avanço por circulação de água, acima 
do N.A..
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
73
 O Engenheiro deve estar atento:
Fatores ligados à execução ao equipamento:
 Dimensões e estado de conservação do amostrador.
 Estado de conservação das hastes: uso de hastes de 
diferentes pesos.
 Martelo não calibrado.
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
74
 Critérios de paralisação do ensaio:
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
75
 Custo relativamente baixo;
 Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em 
locais de difícil acesso;
 Permite descrever o subsolo em profundidade e a coleta 
de amostras;
 Fornece um índice de resistência à penetração que 
correlaciona com a consistência ou compacidade dos solos;
 Possibilita a determinação do nível do lençol freático 
(com ressalvas – verificar a época da execução do ensaio. 
Chuvas = lençol freático com nível mais elevado do que em 
estações de secas).
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
76
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
77
VANTAGENS DO SPT
 Custo relativamente baixo;
 Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em 
locais de difícil acesso;
 Permite descrever o subsolo em profundidade e a coleta 
de amostras;
 Fornece um índice de resistência à penetração que 
correlaciona com a consistência ou compacidade dos solos;
 Possibilita a determinação do nível do lençol freático 
(com ressalvas – verificar a época da execução do ensaio. 
Chuvas = lençol freático com nível mais elevado do que em 
estações de secas).
2.5 SONDAGENS A PERCUSSÃO - SPT
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
78
 Tem como principal objetivo a obtenção de 
testemunhos (amostras de rochas) para identificação 
das descontinuidades do maciço rochoso;
 A sondagem rotativa é empregada na perfuração 
de rochas, de solos de alta resistência e de matações
ou blocos de natureza rochosa;
 O equipamento compõe-se de uma haste metálica 
rotativa, dotada, na extremidade, de um amostrador, 
que dispõe de uma coroa de diamante;
2.6 SONDAGENS ROTATIVAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
79
 O movimento de rotação da haste é proporcionado 
pela sonda rotativa, que se constitui de um motor, de 
um elemento de transmissão e um fuso que imprime 
às hastes os movimentos de rotação, recuo e avanço. 
 A haste é oca e, por injeção de água no seu 
interior, consegue-se atingir o fundo da escavação, 
por meio de furos existentes no amestrador. Esta 
água tem a função de refrigerar a coroa e carrear os 
detritos da perfuração no seu movimento 
ascensional.
2.6 SONDAGENS ROTATIVAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
80
Realização de 
Sondagem 
Rotativa
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
81
Detalhes da sonda rotativa 
e ponteiras de corte.
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
82
As sondagens rotativas são executadas em cinco diâmetros básicos (EX, AX,
BX, NX, HX), indicados na Tabela abaixo. Esses diâmetros foram concebidos
de tal maneira que, na impossibilidade de se avançar em um determinado
diâmetro, a perfuração pode prosseguir no diâmetro imediatamente inferior. A
qualidade da amostra depende do tipo e diâmetro do amostrador utilizado,
sendo preferíveis os barriletes duplos (se possível, giratórios).
2.6 SONDAGENS ROTATIVAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
83
Amostras 
(testemunhos)
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
84
A indicação da qualidade da rocha é dada pelo RQD (Rock Quality
Designation), que consiste num cálculo de porcentagem de recuperação em
que apenas os fragmentos maiores que 10 cm são considerados. Na
determinação do RQD, apenas barriletes duplos com diâmetro NX (75,3
mm) ou maior podem ser utilizados. A classificação da rocha de acordo com o
RQD está apresentado na tabela abaixo.
2.6 SONDAGENS ROTATIVAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
85
A sondagem mista é a conjugação do processo, à 
percussão, associado ao processo rotativo.
Quando, por exemplo, nas sondagens à percussão, os 
processos manuais forem incapazes de perfurar solos 
de alta resistência, matacões ou blocos de natureza 
rochosa, usa-se o processo rotativo como 
instrumento complementar. 
As sondagens mistas são, pois, associações dos dois 
métodos, não importando a ordem de execução.
2.7 SONDAGENS MISTAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
86
2.7 SONDAGENS MISTAS
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
87
A sondagem executada por meio de uma perfuração no terreno, 
acompanhada da extração de amostras, permite, em geral, a 
obtenção do perfil estratigráfico do subsolo.
2.8 PERFIL REGIÃO REPRESENTATIVA DO 
TERRENO
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
88
Prospecção Geotécnica – Processos 
Diretos - SPT
A sondagem executada por meio de uma perfuração no terreno, 
acompanhada da extração de amostras, permite, em geral, a 
obtenção do perfil estratigráfico do subsolo.
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
89
EXERCÍCIO
2.8 PERFIL REGIÃO REPRESENTATIVA DO 
TERRENO
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
90
Originalmente desenvolvido na Holanda na década de 1930 para investigar
solos moles (e também estratos arenosos onde se apoiariam estacas), o
ensaio de cone (CPT) se difundiu no mundo todo graças a qualidade de suas
informações. Esse ensaio recebeu várias denominações, como "ensaio de
penetracao estática" (devido a sua forma de cravação), "ensaio de
penetracao continua" (devido ao fato de fornecer informaçõs quase contínuas
nos cones mecânicos e realmente contínuas nos cones elétricos).
O ensaio consiste basicamente na cravação a velocidade lenta e constante
(dita "estática" ou "quase estática") de uma haste com ponta cônica, medindo-
se a resistência encontrada na Ponta e a resistência por atrito lateral
2.8 ENSAIO DE CONE (CPT)
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
91
O cone possui uma luva de atrito, que avança primeiramente a ponta e depois
a luva, para medição alternada da resistência de ponta, qc, e do atrito lateral
local, fs . Nesse sistema, as cargas (e daí as tensões) são geralmente
medidas por sistemas mecânicos (ou hidráulicos) na superfície, daí ser
chamado de "cone mecânico". A partir da década de 1970, desenvolveu-se um
sistema de medição da resistência de ponta e do atrito lateral local através de
células de carga elétricas (locais), passando esses tipos de cones a ser
conhecidos como "cones elétricos"
2.9 ENSAIO DE CONE (CPT)
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
92
2.9 ENSAIO DE CONE (CPT)
Ensaio CPT (a) princípio de funcionamento e (b) vista de um equipamento (desenvolvido
pela COPPE-UFRJ juntarnente com a GROM – Automação e Sensores)
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
93
2.9 ENSAIO DE CONE (CPT)
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
94
2.9 ENSAIO DE CONE (CPT)
Um resultado típico desse ensaio é mostrado na figura a seguir. No primeiro gráfico, é
apresentado um perfil de resistência de ponta e de atrito lateral local. O segundo
gráfico apresenta a razão entre o atrito lateral local e a resistência de ponta, R = , r ,,
que dá uma indicação do tipo de solo atravessado. O terceiro gráfico apresenta
poropresões medidas no ensaio - o que é possível quando se utiliza um piezocone -,
podendo-se observar que nas areias a poropressão é próxima da hidrostática,
enquanto nas argilas ha um excesso de poropressão gerado na cravação do cone.
Quando se está atravessando uma camada de argila, pode-se parar a cravação e
observar a velocidade de dissipação do excesso de poropressão, operação conhecida
como ensaio de dissipação; e sua interpretação fornece o coeficiente de
adensamento horizontal, 1 .
Neste ensaio, não são retiradas amostras dos solos atravessados e, por isso, é
recomendável que este tipo de investigação seja associado a sondagens a percussão
(com retirada de amostras para classificação tátil-visual). NBR 12069.
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
95
2.9 ENSAIO DE CONE (CPT)
Resultado de um ensaio CPTU (realizado com piezocone)
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
96
2.9 ENSAIO DE CONE (CPT)