MSF_Aula8_Investigacoes

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INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
INTRODUÇÃO
○ Conhecimento das características físicas do solo é muito importante, não só 
para a escolha do tipo de fundação e seu dimensionamento, como também 
para a verificação da existência de água, de matacões e de vazios que 
possam influenciar o próprio processo construtivo.
PARA QUE SERVEM 
AS INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS?
○ A sondagem é um procedimento que objetiva conhecer as condições 
naturais do solo, visando reconhecer seu tipo, características físicas e 
principalmente sua resistência. A sondagem possibilita ainda a 
determinação da profundidade do lençol freático (água no subsolo).
NORMAS TÉCNICAS
○ NBR 6484/2020 – Solo – Sondagem de simples reconhecimento com SPT – Método de 
ensaio
○ NBR 8036/1983 – Programação de sondagens de simples reconhecimento de solos para 
fundações de edifícios
○ NBR 6489/2019 – Solo – Prova de carga estática em fundação direta
○ NBR 9603/2015 – Sondagem a trado – Procedimento
○ NBR 9604/2016 – Abertura de poço e trincheira de inspeção em solo, com retirada de 
amostras deformadas e indeformadas - Procedimento
○ NBR 9820/1997 – Coleta de amostras indeformadas de solos de baixa consistência em 
furos de sondagem – Procedimento
○ NBR 6122/2019 – Projeto e execução de fundações
Investigação do 
Subsolo
Métodos Diretos
Amostragem
De poços e valas
De escarpas e 
escorregamentos
De furos de 
sondagem
Sondagem a 
percussão SPT
Sondagem 
rotativa
Sondagem mista
Tipos de Amostra
Amostras 
indeformadas
De blocos
De amostradores 
de parede fina
Amostras 
Deformadas
De tradagem
De amostradores 
de paredes 
grossas (SPT)
Métodos Indiretos
Sem perfuração
Ensaios 
geofísicos
Com perfuração
Ensaios de cone 
e piezocone
Ensaio 
dilatométrico
Ensaio 
pressiométrico
Ensaio de 
palheta
MÉTODOS
○ INDIRETOS – Geofísicos
□ Baseados na interpretação de algumas medidas físicas
○ DIRETOS
□ Execução de perfurações ou sondagens do subsolo
MÉTODOS DIRETOS
○ Consistem na obtenção de amostras de solos ou rochas através de 
perfurações ou através dos resultados de equipamentos mecânicos ou 
eletrônicos introduzidos no subsolo.
○ Manuais:
□ Coletas diretas de amostras deformadas e indeformadas, abertura 
de poços e trincheiras e sondagens a trado manual.
○ Mecânicos:
□ Sondagem a percussão, sondagem a jato d’água, sondagem 
rotativa com ou sem extração de testemunho
MÉTODOS INDIRETOS
○ Os métodos geofísicos constituem a Geofísica Aplicada, ciência que 
tem por objetivo procurar as estruturas geológicas que são ou podem 
ser favoráveis para a acumulação de petróleo, água subterrânea e 
depósito de minérios, bem como definir os tipos de rochas e as 
estruturas geológicas presentes no subsolo.
○ Informações não muito detalhadas
○ Quanto à técnica utilizada:
□ Eletrorresistividade
□ Sísmico
□ Georradar (Ground Penetrating Radar – GPR)
MÉTODOS INDIRETOS
Métodos Campos de força Propriedades físicas Campos principais de 
aplicação
Gravimétricos Gravitacional terrestre Densidade Pesquisa de petróleo
Magnéticos Magnético terrestre Suscetibilidade magnética Mineração
Elétricos
a) Elétrico natural
b) Elétrico artificial
a) Condutividade elétrica
b) Condutividade ou 
resistividade elétrica
Água subterrânea e 
engenharia civil
Sísmicos Vibração elástica
Velocidade de propagação de 
ondas elásticas
Petróleo e engenharia civil
INVESTIGAÇÃO DO 
SUBSOLO
PROCESSOS DE INVESTIGAÇÃO
○ Poços
○ Sondagens a trado
○ Sondagens a percussão com SPT
○ Sondagens rotativas
○ Sondagens mistas
○ Ensaio de cone – CPT
○ Ensaio pressiométrico
○ Vane test (ensaio de palheta)
SONDAGEM DE SIMPLES 
RECONHECIMENTO
○ Método mais comum de reconhecimento do subsolo – NBR 6484/2020
○ Consiste basicamente em 2 operações: perfuração e amostragem.
○ A sondagem é realizada por um equipamento composto de um tripé, que na 
verdade tem quatro pernas, do qual se deixa cair, de uma altura padrão de 
75 cm, um peso de 65 kgf. 
○ O peso faz penetrar no solo um tubo de aço padronizado, que tem o nome de 
“amostrador Terzaghi”. Esse amostrador é constituído de duas meias-canas, 
que podem ser abertas para visualização do solo retido.
ESQUEMA DE INSTALAÇÃO
AMOSTRAGEM
SONDAGEM DE SIMPLES 
RECONHECIMENTO - Procedimento
○ Após a instalação do tripé, inicia-se o furo, inicialmente com um trado do tipo cavadeira.
○ Após a abertura do furo com 1 m de profundidade, o amostrador tem a sua ponta apoiada no fundo do 
furo e é iniciado o processo de amostragem.
○ O amostrador é cravado pela ação de uma massa de ferro fundido, denominada martelo, de 65kg.
○ Para a cravação do amostrador o martelo é elevado a altura de 75 cm e deixado cair livremente.
○ A elevação do martelo é feita manualmente (ou por equipamento) através de uma corda.
○ A cravação do amostrador no solo é obtida por quedas sucessivas do martelo (golpes) até a penetração 
de 45cm, sendo que o número de golpes é contado a cada 15 cm. Interessa como resultado o número de 
golpes dos últimos 30 cm de cada metro perfurado. Esse número é o “SPT” – Standard Penetration Test
○ A amostra coletada será identificada (tátil-visual) e acondicionada para ser submetida a ensaios de 
laboratório
○ Deverá ser feita amostragem do material a cada metro de perfuração ou quando houver mudança de 
material (identificação tátil visual).
TRADOS
SONDAGEM DE SIMPLES 
RECONHECIMENTO - Procedimento
○ O esforço requerido para a penetração do trado dá indicação da 
consistência ou compacidade do solo, mas melhor indicação é 
dada por ensaios no material amostrado.
○ O controle das profundidades dos furos deverá ser feito pela 
diferença entre o comprimento total das hastes com o trado e a 
sobra das hastes em relação à boca do furo.
SONDAGEM DE SIMPLES 
RECONHECIMENTO
○ Determinação do nível d’água
□ A perfuração com trado é mantida até ser atingida o nível d’água.
□ Quando atingir o nível d’água, registrar a cota e interromper a operação, 
aguardando para determinar se o NA se mantém na mesma cota ou se 
ocorre elevação (no furo ou no interior do tubo de revestimento).
□ Se ocorrer elevação, o lençol freático está sob pressão.
□ A diferença entre a cota em que a água foi encontrada e a cota de elevação 
indicará a pressão a qual o lençol freático está submetido
□ NA sob pressão é bastante comum, principalmente em camadas de areia 
recobertas com argila (muito menos permeáveis).
□ A data de determinação deve ser anotada – o NA varia durante o ano.
SONDAGEM DE SIMPLES 
RECONHECIMENTO
○ Perfuração abaixo do nível d’água
□ Após atingido o nível d’água a perfuração pode prosseguir com circulação 
de água, conhecida como sondagem a percussão ou lavagem.
□ Com circulação de água e auxílio de ferramenta denominada trépano, são 
feitos movimentos de rotação (manualmente), com isso o solo é 
destorroado e retirado do interior do furo.
□ De metro em metro ou sempre que se verificar mudança de camada 
(mudança no tipo de solo), a operação é suspensa e realiza-se amostragem 
do solo.
□ A perfuração por lavagem é mais rápida que pelo trado.
□ Só pode ser empregada abaixo do nível d’água porque acima dele estaria 
alterando a umidade do solo e, consequentemente, as condições de 
amostragem.
AMOSTRAGEM
○ O amostrador é conectado à uma haste e apoiado no fundo da perfuração (furo de 
sondagem).
○ O amostrador é cravado pela ação de uma massa de ferro fundido (denominada 
martelo) de 65kg.
○ Para a cravação do amostrador o martelo é elevado a altura de 75 cm e deixado cair 
livremente.
○ A elevação do martelo é feita manualmente (ou por equipamento) através de uma 
corda.
○ A cravação do amostrador no solo é obtida por quedas sucessivas do martelo (golpes) 
até a penetração de 45cm.
○ A amostra coletada será identificada (tátil-visual) e acondicionada para ser submetida 
a ensaios de laboratório
SPT – STANDARD PENETRATION TEST
○ A informação referente ao estado do solo é considerada com base na 
resistência que ele oferece a penetração do amostrador
○ Durantea amostragem são anotados os números de golpes do martelo 
necessários para cravar cada trecho de 15 cm do amostrador.
○ Desprezam-se os dados referentes ao primeiro trecho de 15 cm e 
define-se como resistência à penetração, ou número N do SPT, como 
sendo o número de golpes necessários para cravar os últimos 30 cm do 
amostrador padrão.
SPT – STANDARD PENETRATION TEST
○ A resistência à penetração é comumente denominada como SPT do 
solo (SPT – Standard Penetration Test).
○ O SPT do solo é determinado de metro em metro
○ Quando o solo é tão fraco que a aplicação do primeiro golpe leva a uma 
penetração superior a 45 cm, o resultado da cravação deve ser expresso 
pela relação desse golpe com a respectiva penetração em centímetros, 
por exemplo 1/50 (1 golpe para penetrar 50 cm).
○ Em função do SPT pode-se classificar o estado do solo pela 
compacidade no caso de areias ou siltes arenosos e pela consistência 
quando argila ou silte argiloso.
CARACTERÍSTICAS DAS 
SONDAGENS À PERCUSSÃO/SPT
○ Custo relativamente baixo
○ Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em 
locais de difícil acesso 
○ Permitem descrever o subsolo em profundidade 
○ Permitem a coleta de amostras
○ Fornecem um índice de resistência com correlação com a 
compacidade ou consistência dos solos
○ Possibilitam a determinação do lençol freático
NBR 6484/2020
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
CRITÉRIOS PARA PROGRAMAÇÃO DE 
SONDAGENS
○ A programação de sondagens, número, disposição e 
profundidade dos furos depende do conhecimento 
prévio que se tenha da geologia do local, do solo e da 
obra específica para a qual se está fazendo a 
investigação do subsolo.
NBR 8036/1983
○ Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para 
fundações de edifícios
○ Indica critérios mínimos para elaboração de um programa de 
sondagens de simples reconhecimento
NBR 8036/1983
○ Número de sondagens
□ Mínimo: 2 furos
□ 1 furo para cada 200 m2 da edificação em planta, quando a área for de até 1200 m2;
□ Quando a área for entre 1200 m2 e 2400 m2, 1 furo para cada 400 m2 para a área que 
exceder 1200 m2; 
□ Acima de 2400 m2 deve ser fixado pelo projetista de acordo com as necessidades da 
obra;
□ Áreas de projeção em planta da edificação até 200m2 – 2 furos;
□ Áreas de projeção em planta da edificação entre 200m2 e 400m2 – 3 furos;
□ Estudos de viabilidade ou de escolha de local (sem planta) o número de furos deve ser 
definido de modo que a distância entre eles seja de no máximo 100m.
NBR 8036/1983
○ Localização dos furos de sondagem:
□ Distância máxima entre furos – 100m;
□ Normalmente – 15m a 20m;
□ Fase de estudos preliminares e planejamento do empreendimento: 
distribuir os furos igualmente em toda a área do terreno;
□ Priorizar locais com elementos estruturais importantes: caixa de escadas, 
poço de elevadores, reservatórios, etc.
□ Preferencialmente, não alinhar os furos de sondagem.
NBR 8036/1983
NBR 8036/1983
○ Profundidade dos furos de sondagem:
□ É função do tipo de edificação, de suas características estruturais, das dimensões 
em planta, da área carregada e das condições geotécnicas e topográficas do local;
□ A profundidade deve ser tal que inclua todas as camadas impróprias ao apoio das 
fundações, de modo que estas camadas não prejudiquem a estabilidade e o 
comportamento funcional ou estrutural da edificação;
□ A sondagem deve ser levada até a profundidade onde o solo não seja mais 
significativamente solicitado, ou seja, a profundidade onde o acréscimo de 
pressão no solo devido às cargas estruturais seja inferior a 10% da pressão efetiva
NBR 8036/1983
○ Profundidade dos furos de sondagem:
□ Quando a sondagem atingir camadas de compacidade ou consistência 
elevada e as condições geológicas locais indicarem não haver possibilidade 
de se atingir camadas menos compactas ou consistentes, pode-se parar a 
sondagem;
□ Quando a sondagem atingir rocha ou camada impenetrável, pode-se parar 
a sondagem nesta camada;
□ A contagem da profundidade deve ser a partir da superfície do terreno 
acabado, ou seja, não se deve computar espessura da camada de solo a ser 
escavado.
○ Para obtenção dessa profundidade, a 
norma fornece o gráfico apresentado na 
figura a seguir, em que:
□ q: tensão média sobre o terreno 
(peso do edifício dividido pela área 
em planta).
□ : peso específico natural (ou 
submerso, abaixo do NA) médio 
para os solos ao longo da 
profundidade em questão.
□ B: menor dimensão do retângulo 
circunscrito à planta da edificação.
□ L: maior dimensão do retângulo 
circunscrito à planta da edificação.
□ D: profundidade da sondagem.
NBR 8036/1983
𝐷
𝐵
= 0,55 → 𝐷 = 0,55 ∙ 10 = 5,5
EXEMPLO
○ Projetar o número, posição em planta e profundidade das 
sondagens de simples reconhecimento para:
□ Uma residência térrea com carga distribuída sobre o terreno 
q = 15 kN/m².
□ Um edifício de dez pavimentos com carga distribuída sobre 
o terreno de 150 kN/m².
○ Supor que a área construída projetada em planta para as duas 
edificações tenha uma largura B = 10 m e um comprimento L= 
30 m. A área do terreno é 15x40 m.
RESOLUÇÃO
○ Número de sondagens 
□ Nos dois casos, a área construída é 300 m². Portanto, serão 
realizadas três sondagens.
RESOLUÇÃO
○ Posição das sondagens em planta
□ A posição das sondagens poderia ter as configurações indicadas na 
figura seguinte. Obviamente, essas posições podem sofrer 
modificações. Por exemplo, as sondagens não precisam estar 
necessariamente no perímetro da área.
RESOLUÇÃO
RESOLUÇÃO
○ Profundidade das sondagens:
○ Residência térrea
□ q: 15 kN/m2
□ estimado: 18 kN/m3 (supondo NA em profundidade)
□ B: 10 m
□
𝑞
0,1∙𝛾∙𝐵
=
15
0,1∙18∙10
= 0,83
□
𝐿
𝐵
=
30
10
= 3
□ Do gráfico, tem-se: D/B = 0,54, e, portanto, D = 5,4 m.
RESOLUÇÃO
○ Profundidade das sondagens:
○ Edifício com dez andares (supondo fundação direta)
□ q: 120 kN/m²
□ estimado: 18 kN/m3 (supondo NA em profundidade)
□ B: 10m
□
𝑞
1,0∙𝛾∙𝐵
=
150
0,1∙18∙10
= 8,3
□
𝐿
𝐵
=
30
10
= 3
□ Do gráfico, tem-se: D/B = 2,4 e, portanto, D = 24 m.
EXERCÍCIO
○ Projetar o número, posição em planta e profundidade das 
sondagens de simples reconhecimento para:
□ uma residência térrea com carga distribuída sobre o terreno 
q = 20 kN/m².
□ um edifício de dez pavimentos com carga distribuída sobre o 
terreno de 250 kN/m².
○ Supor que a área construída projetada em planta para as duas 
edificações tenha uma largura B = 10 m e um comprimento 
L= 45 m. A área do terreno é 15x60 m.
RESOLUÇÃO
○ Número de sondagens 
□ Nos dois casos, a área construída é 450 m². 
□ Portanto, serão realizadas cinco sondagens.
RESOLUÇÃO
○ Posição das sondagens 
RESOLUÇÃO
○ Profundidade das sondagens
○ Residência térrea
□ q: 20 kN/m2
□ estimado: 18 kN/m3 (supondo NA em profundidade)
□ B: 10m
□ 𝑞
1,0∙𝛾∙𝐵
=
20
0,1∙18∙10
= 1,10
□ 𝐿
𝐵
=
4,5
10
≅ 5
□ Do gráfico, tem-se: D/B = 0,55 e, portanto, D = 5,5 m.
RESOLUÇÃO
○ Profundidade das sondagens
○ Edifício com dez andares (supondo fundação direta)
□ q: 250 kN/m²
□ estimado: 18 kN/m3 (supondo NA em profundidade)
□ B: 10 m
□
𝑞
1,0∙𝛾∙𝐵
=
250
0,1∙18∙10
= 13,9
□
𝐿
𝐵
=
4,5
10
≅ 5
□ Do gráfico, tem-se: D/B = 3,2 e, portanto, D = 32 m.
SONDAGENS EM ROCHAS
○ Quando a sondagem, por qualquer método, encontrar blocos de rocha, 
solos concrecionados ou rochas, e havendo a necessidade de prolongar 
o estudo do subsolo, deve-se partir para a sondagem rotativa em 
rochas.
SONDAGENS EM ROCHAS
O maciço atravessado deve ser classificado com as seguintes informações básicas:
a) Classificação litológica: gênese da formação (magmática, sedimentar ou metamórfica), nomenclatura, 
mineralogia, texturas, cores, brilhos, etc
b) Estado de alteração:
○ Extremamente alterada ou decomposta
○ Muito alterada – o material toma aspecto pulverulento ou friável, fragmentando-se entre os 
dedos, podendoser confundido com o solo de alteração de rocha.
○ Medianamente alterada – as faixas de alteração igualam-se às de material são.
○ Pouco alterada – o material mostra “manchas” de alteração
○ Sã – não são percebidos sinais de alteração
c) Grau de faturamento
d) RQD - ROCK QUALITY DESIGNATION (muito fraco, fraco, regular, bom, excelente)
○ Fratura é qualquer descontinuidade que, num maciço rochoso, separe blocos, com distribuição espacial 
caótica.