Aula 3 Interpretacao de investigacoes de solos para projetos de fundacao

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INTERPRETAÇÃO DE INVESTIGAÇÕES DE 
SOLOS PARA PROJETOS DE FUNDAÇÕES
FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA
Prof. Paula Sant'Anna Moreira Pais
paula.pais@prof.unibh.br
FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA
SPT : Procedimentos – NBR 6484
Locação em planta
• A representação gráfica dos furos de sondagem e a identificação 
dos furos, e suas respectivas cotas, deverão obedecer o que segue:
SPT : Procedimentos – NBR 6484
Locação em planta
SPT : Procedimentos
• O número e distribuição de sondagens em planta dependerão do 
tipo de obra e da fase em que se encontra a investigação do subsolo.
• Quando a estrutura tem sua localização bem definida dentro do 
terreno, a Associação Brasileira de Normas Técnicas sugere o número terreno, a Associação Brasileira de Normas Técnicas sugere o número 
mínimo de sondagens a serem realizadas em função da área 
construída. 
•Os furos deverão ser externos a projeção da área construída.
SPT : Procedimentos
SPT : Procedimentos
Locação do furo em campo
• Cada furo de sondagem deve ser marcado com a cravação de um 
piquete de madeira ou material apropriado.
• Este piquete deve ter gravada a identificação do furo e estar • Este piquete deve ter gravada a identificação do furo e estar 
suficientemente cravado no solo, servindo de referência de nível 
para a execução da sondagem e posterior determinação de cota
através de nivelamento topográfico.
SPT : Procedimentos
•PERFURAÇÃO (Etapas de avanço)
a)A sondagem é iniciada com emprego do trado cavadeira ou concha 
até a profundidade de 1 metro; 
b) Nas operações subseqüentes de perfuração (avanço), intercaladas b) Nas operações subseqüentes de perfuração (avanço), intercaladas 
às operações de amostragem com a cravação do amostrador SPT, 
deve ser utilizado trado helicoidal até se atingir o nível d’água 
freático. Quando o avanço a trado helicoidal for inferior a 5 cm após 
10 minutos de operação, ou quando não estiver ocorrendo a 
recuperação do solo escavado, passa-se ao método de perfuração 
por circulação de água;
SPT : Procedimentos
c) A circulação de água é realizada utilizando-se do trépano de 
lavagem como ferramenta de escavação e a remoção do material 
escavado por meio de circulação de água realizada pela bomba 
d’água motorizada através da composição das hastes de perfuração. 
d) Durante as operações de perfuração, caso a parede do furo se 
mostre instável é obrigatória para amostragens subseqüentes, 
descida do tubo de revestimento até onde se fizer necessário, 
alternadamente com a operação de perfuração. O tubo de revestimento 
não deve ser cravado além do fundo do furo aberto, recomendando-se que este 
fique 0,50 m acima do fundo do furo, quando da operação de amostragem;
SPT : Procedimentos
e) Em casos especiais de sondagens profundas em solos instáveis 
(solos muito arenosos, etc.), onde a descida e/ou posterior remoção 
do tubo de revestimento for problemática, podem ser empregadas 
lamas de estabilização (lama bentonítica ou bentonita) no lugar dos 
tubos de revestimento; tubos de revestimento; 
f) Durante as operações de perfuração devem ser anotadas as 
profundidades das transições de camadas detectadas por exame 
visual táctil e da mudança de coloração dos materiais trazidos à boca 
do furo pelo trado helicoidal ou pela água de lavagem.
SPT : Procedimentos
• ENSAIO DE PENETRAÇÃO (INDICE DE RESISTÊNCIA - SPT):
a) O amostrador padrão conectado às hastes de perfuração, deve 
descer livremente no furo de sondagem até ser apoiado no 
fundo do mesmo, conferindo-se se a profundidade de apoio fundo do mesmo, conferindo-se se a profundidade de apoio 
corresponde à escavada. Caso não, deve-se proceder novamente 
à operação de limpeza do furo.
b) Posicionado o amostrador, coloca-se a cabeça de bater no topo 
da haste e apóia-se o martelo suavemente sobre a mesma. 
Anota-se a eventual penetração do amostrador no solo. Ex: 3 / 
12 cm.
SPT : Procedimentos
• ENSAIO DE PENETRAÇÃO (INDICE DE RESISTÊNCIA - SPT):
c) Utilizando-se o topo do tubo de revestimento como referência, 
marca-se com giz na haste de perfuração um segmento de 0,45 
m dividido em três intervalos de 0,15 m.m dividido em três intervalos de 0,15 m.
d) A cravação do amostrador é realizada erguendo-se o martelo a 
uma altura de 0,75 m (marca de referência na haste guia) e 
deixando-o cair em “queda livre”. O ensaio de penetração 
consiste na cravação do amostrador no solo através de sucessivas 
quedas do martelo, anotando-se o número de golpes
necessários para a cravação, de cada, intervalo de 0,15m, do 
amostrador. 
SPT : Procedimentos
• ENSAIO DE PENETRAÇÃO (INDICE DE RESISTÊNCIA - SPT):
e) Se apenas com um golpe do martelo, o amostrador penetrar 
mais do que 0,15 m anota-se a penetração obtida. Ex: 01 /29 cm.
f) Caso o solo seja muito resistente à penetração do amostradorf) Caso o solo seja muito resistente à penetração do amostrador
deve-se anotar o número de golpes e a respectiva penetração do 
amostrador. Ex: 40/10 cm.
SPT : Procedimentos
Inserção do amostrador no furo Cravação do amostrador
(intervalos de 15 cm)
SPT : Procedimentos
Martelo de 65 kg cravando o 
amostrador.
Amostrador SPT com 
amostra de solo.
SPT : Procedimentos
•A cravação do amostrador é interrompida antes dos 45 cm de 
penertração sempre que:
a) Em qualquer dos três de 15 cm, o número de golpes 
ultrapassar 30;ultrapassar 30;
b) Um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante a cravação;
c) Não se observar avanço do amostrador durante a aplicação 
de cinco golpes sucessivos do martelo.
SPT : Procedimentos
• AMOSTRAGEM: 
a) Deve-se coletar para exame posterior, uma parte representativa 
do solo colhida pelo trado concha ou ferramenta utilizada na 
escavação até 1 metro de profundidade;escavação até 1 metro de profundidade;
b) A cada metro de perfuração, a contar de 1 metro de 
profundidade, devem ser colhidas amostras dos solos por meio 
do amostrador padrão (corpo bipartido);
c) c) Estas amostras são colhidas pela cravação dinâmica do 
amostrador padrão, sendo estas deformadas e utilizadas para a 
caracterização dos solos;
SPT : Procedimentos
• AMOSTRAGEM: 
d) As amostras colhidas devem ser acondicionadas em recipientes 
herméticos (sacos plásticos) para posterior análise visual e táctil. 
Essas amostras devem ser devidamente identificadas (local, Essas amostras devem ser devidamente identificadas (local, 
número do furo, amostra, profundidade) com etiquetas e tinta 
que não apaga.
e) Havendo perda de amostra na operação de subida da 
composição das hastes, na operação imediata de avanço do furo 
(por trado ou lavagem). No caso de lavagem, esta amostragem 
deve ser realizada na bica do tubo de revestimento com a coleta 
de detritos do solo.
SPT : Procedimentos
• Observação sobre o NA:
 Durante a perfuração com o auxílio do trado helicoidal,
o operador deve estar atento a qualquer aumento aparente
da umidade do solo, indicativo da presença próxima do nível
d’água, bem como um indício mais forte, tal como o solo sed’água, bem como um indício mais forte, tal como o solo se
encontrar molhado em determinado trecho inferior do
trado helicoidal, comprovando ter sido atravessado um nível
d’água.
 Neste caso, interrompe-se a operação de perfuração e passa-
se a observar a elevação do nível d’água no furo, efetuando-se 
leituras a cada 5 min, durante 10 a 15 min no mínimo.
SPT : Procedimentos
• Observação sobre o NA:
 Sempre que ocorrer interrupção na execução da sondagem, 
é obrigatória, tanto no início quanto no final desta interrupção, 
a medida da posição do nível d’água, bem como da 
profundidade aberta do furo e da posição do tubo de profundidade aberta do furo e da posição do tubo de 
revestimento.
 Após o encerramento da sondagem e a retirada do tubo derevestimento, decorridas no mínimo 12 h, e estando o furo
não obstruído, deve ser medida a posição do nível d’água,
bem como a profundidade até onde o furo permanece
aberto.
SPT : Procedimentos
• Critérios de paralisação:
A NBR 6484/2001 prescreve os seguintes critérios para paralisação 
de sondagens à percussão:
 Quando, em 3 metros sucessivos, se obtiver 30 golpes para  Quando, em 3 metros sucessivos, se obtiver 30 golpes para 
penetração dos 15 cm iniciais;
 Quando, em 4 metros sucessivos, se obtiver 50 golpes para 
penetração dos 30 cm iniciais;
 Quando, em 5 metros sucessivos, se obtiver 50 golpes para a 
penetração dos 45 cm;
SPT : Procedimentos
• Critérios de Paralisação - Ensaios de lavagem por tempo.
 Quando ao término do ensaio (30 minutos) verificar-se que os 
avanços em cada intervalo de 10 minutos forem inferiores a 5 cm, 
ou quando da realização de quatro ensaios consecutivos não for 
alcançada a profundidade de execução do ensaio penetrométricoalcançada a profundidade de execução do ensaio penetrométrico
seguinte. Nestes casos deverá constar no relatório a designação de 
Impenetrável à peça de lavagem ou ao trépano.
 Caso isso ocorra a uma profundidade inferior a 8 metros, as 
sondagens devem ser deslocadas até no máximo de quatro vezes 
em posições diametralmente opostas a 2 m da sondagem inicial.
SPT : Procedimentos
• Critérios de Paralisação - Ensaios de lavagem por tempo.
Quando forem atingidas as condições prescritas na observação 
anterior ou quando a etapa de avanço por circulação de água 
verificar-se a existência de material muito resistente (blocos, topo 
rochoso, material de entulho, etc.) deve-se recorrer ao ensaio de rochoso, material de entulho, etc.) deve-se recorrer ao ensaio de 
lavagem por tempo.
O ensaio de lavagem por tempo consiste na realização do 
procedimento de circulação de água, entretanto, verificando-se 
através de marcas realizadas com giz nas hastes de perfuração, o 
avanço ocorrido em três intervalos de 10 minutos;
SPT : Procedimentos
• Caso queira a continuidade do ensaio, deve-se proceder 
a SONDAGEM ROTATIVA. a SONDAGEM ROTATIVA. 
SPT : Procedimentos
SPT : Relatório de Sondagem
• Croqui do terreno com a localização dos furos;
•Perfis individuais de cada furo;
•Perfis longitudinais ao longo do alinhamento dos furos.
• Indicações indispensáveis em cada perfil individual:• Indicações indispensáveis em cada perfil individual:
 Cotas em relação a um referencial;
 Posições de amostragem;
Descrição das camadas: tipo de solo,
consistência/compacidade, cor e demais características
perceptíveis.
Indicação do NSPT ao longo da profundidade;
 Indicação do nível d’água;
SPT : Relatório de Sondagem
Convenções gráficas (NBR 13441)
SPT : Resultados
SPT : Resultados
SPT : Resultados
 
SPT : Relatório de Sondagem
Tabela dos estados de compacidade e consistência NBR 7250.
SPT : Correlações com parâmetros
SPT : Correlações
Ângulo de atrito:
Areia: tende a ter coesão (c’) baixa ou nula e 
ângulo de atrito (Φ’) alto.
SPT : Correlações
Resistência à compressão simples:
SPT : Correlações
Tensão Admissível da Areia:
SPT : Correlações
Tensão Admissível da Argila:
SPT : Correlações
Coesão:
Argila: tende a ter coesão (c’) alta e ângulo de 
atrito (Φ’) baixo ou nulo.
SPT : Outras Correlações
mB
B
BN
2,1,
3,0
08,0
2





 

Tensão Admissível (kPa) - Meyerhof:
Resistência de Ponta (kN) - Decourt-Quaresma:
kNAQ ppp 
10)1
3
( x
N
q
f
l 
Resistência de Ponta (kN) - Decourt-Quaresma:
Atrito lateral (kPa) - Decourt-Quaresma:
(k - kPa)
Sondagem Rotativa (Mista): Procedimentos
• A sondagem puramente rotativa só se justifica quando a rocha 
aflora ou quando não há a necessidade de classificação das 
camadas de solo que recobrem o maciço.
• A sondagem mista é a conjugação do processo à percussão 
associado ao processo rotativo (não importando a ordem dessa 
associação).associação).
• Os avanços são realizados através de uma sonda e de hastes 
metálicas dotadas na extremidade de um barrilete amostrador com 
uma ferramenta cortante na ponta.
• A operação da sondagem rotativa se faz por ciclos sucessivos de 
corte e retirada de amostras (testemunhos) do interior do 
barrilete, procedimento este denominado manobra.
Sondagem Rotativa (Mista): Procedimentos
•A sonda é instalada sobre plataforma ancorada no terreno;
• O conjunto (hastes, barrilete e coroa) é acionado junto com o
sistema de circulação d’água;
• Operação de manobra de perfuração (função do comprimento do
barrilete – 1,5 a 5 m) e da qualidade do material perfurado;barrilete – 1,5 a 5 m) e da qualidade do material perfurado;
• Ao final da manobra o barrilete é retirado do furo e os
testemunhos cuidadosamente removidos;
• Os testemunhos são dispostos nas caixas de testemunhos e
medidos após arrumação que recomponha a disposição no
barrilete. Este material deve ser cuidadosamente identificado.
Sondagem Rotativa: Resultados
• Registros sobre o tipo de sonda e diâmetros utilizados;
•Natureza dos terrenos perfurados e litologia;
•Perfil geológico;•Perfil geológico;
• Estado de alteração da rocha;
• Grau de fraturamento (no de fraturas/metro);
•RQD (rock quality designation).
Sondagem Rotativa: Resultados
• Estado de alteração da rocha
Sondagem Rotativa: Resultados
• Grau de fraturamento: número de fraturas/m
Sondagem Rotativa: Resultados
• RQD (rock quality designation)
Sondagem Rotativa: Resultados
• Classificação da Rocha com base na % de recuperação
Sondagem Rotativa: Resultados
• Classificação da Rocha com base no RQD
Sondagem Rotativa: Resultados
Sondagem Rotativa: Resultados
Cones mecânicos, elétricos e piezocones (CPT e 
CPTU) - Equipamentos 
• Ponteira cônica de cravação
• Equipamento de cravação hidráulico
• Hastes de extensão• Hastes de extensão
• Sistema de aquisição de dados
• Fonte de energia e excitação dos extensômetros
Cones mecânicos, elétricos e piezocones (CPT e 
CPTU) - Procedimentos
a) Ancoragem do equipamento de cravação;
b) O cone é conduzido a profundidade desejada através de um
furo de sondagem ou por cravação desde a superfície;
c) Todo o conjunto é cravado e o esforço total é medido;c) Todo o conjunto é cravado e o esforço total é medido;
d) A seguir, por uma haste interna, somente a ponta é cravada o
esforço de ponta é medido;
e) O esforço por atrito lateral é dado pela diferença entre o
esforço total e o esforço de ponta;
f) É medida também a poropressão gerada na cravação .
Piezocone
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Procedimentos
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU)
• As medidas realizadas durante a cravação da ponteira são:
 Resistência de ponta (qc); 
 Atrito lateral (fs); 
 Poropressão (u), no caso de piezocone. Poropressão (u), no caso de piezocone.
• A vantagem da utilização do piezocone consiste na 
possibilidade de correção da resistência de ponta durante o 
processo de cravação a partir do conhecimento das poro-
pressões geradas. 
Equipamento de 
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU)
Equipamento de 
cravação mecânico
para ensaio de cone.
Cone
Medidor de 
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU)
Medidor de 
poropressão
Piezocones.
• Dos registros do excesso de poro-pressão, que são gerados pela 
penetração do piezocone e pela interpretação da dissipação da poro-
pressão, obtém-se informações sobre o tipo de solo e suas propriedades 
hidráulicas.
• As classificações com base nos resultados do ensaio de piezocone
Cones mecânicos,elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Resultados
• As classificações com base nos resultados do ensaio de piezocone
consideram dois princípios básicos areias têm resistência de 
ponta elevada e atrito lateral baixo, e as argilas têm resistência de ponta 
baixa e atrito lateral alto.
• Com base neste princípio foi proposta a razão de atrito (Rf) que é a 
relação percentual entre o atrito lateral e a resistência de ponta.Razão 
de atrito baixa indica material de comportamento arenoso e razão de 
atrito alta indica material argiloso. 
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Resultados
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Interpretações
 Através dos dados de resistência de ponta (qc) e de atrito 
lateral (fs), é possível calcular a razão de atrito (Rf), que é um 
parâmetro que auxilia na identificação (classificação) dos 
tipos de solos.tipos de solos.
100x
q
F
R
c
s
f 
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Interpretações
Classificação do solo em função da razão de atrito, segundo BEGEMANN 
(1965) .
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Resultados
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Resultados
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Interpretações
 Parâmetros geotécnicos dos solos 
 Previsão de capacidade de carga de estacas 
 Resistência ao cisalhamento do solo 
 Estimativa de deformação do solo
Condições de adensamento do solo
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Interpretações
mB
B
Bqc 2,1,
3,0
50
2





 
mB
qc 2,1,
30

Aoki-Veloso - Profunda
Meyerhof - Rasa
1F
q
AR cpp    z
F
q
UR
f
l
2
Aoki-Veloso - Profunda
Cones mecânicos, elétricos e piezocones
(CPT e CPTU) - Interpretações
Tipo de solo SPT(*) CPT
Areia  15N500   q4a2
Módulo de Elasticidade
Areia  15N500    cq4a2
Areia argilosa  15N320    cq6a3
Areia siltosa  6N300    cq2a1
Argila mole -   cq8a6
(*)  em kPa.
Ref.: Bowles
Ensaio Pressiométrico: Procedimentos
A) Perfuração até a profundidade de ensaio – a trado, 
percussão ou por sonda autoperfurante;
B) A sons é posicionada e inflada sob pressão crescente até a 
pressão limite;
C) A cada estágio de pressão são feitas leituras da variação de C) A cada estágio de pressão são feitas leituras da variação de 
volume em intervalos de 15, 30 e 60 segundos da aplicação 
da pressão;
D) O ensaio é encerrado quando é atingida a expansão limite 
da sonda.
Ensaio Pressiométrico: Resultados
Curva pressiométrica: pressão x variação do volume para t=60s.
1- Fase de equilíbrio: presssão de repouso do terreno (Po)
2- Fase elástica
3- Fase pseudo-elástica: Módulo pressiométrico (Ep)
4- Fase plástica
5- Fase de equilíbrio limite: deformações muito grandes tendendo a pressão 
limite (PI).
Ensaio de Palheta (Vane Test): Procedimentos
• Após a introdução da palheta no solo, na profundidade 
desejada, posiciona-se a unidade de torque e medição, zeram-
se os instrumentos e se aplica imediatamente o torque, com 
uma velocidade constante de 6 °/minuto. As medições de 
torque e rotação são efetuadas no topo do sistema de hastes.torque e rotação são efetuadas no topo do sistema de hastes.
• Com base no torque máximo é possível determinar a 
resistência ao cisalhamento não-drenada do solo.
• Ao término do ensaio para a obtenção da resistência não-
drenada in situ, pode-se proceder ainda a obtenção da 
resistência não-drenada amolgada, executando-se 10 voltas 
rápidas da palheta.
Ensaio de Palheta (Vane Test): Procedimentos
• Podem ser realizados a partir do nível do terreno 
(procedimento A) ou introduzido em uma perfuração 
previamente executada por (procedimento B). Sempre que 
necessário a perfuração é revestida em toda sua extensão para 
evitar desmoronamentos.evitar desmoronamentos.
Ensaio de Palheta (Vane Test): Procedimentos
• Através dos ensaios de palhetas, podem-se obter os seguintes 
resultados:
 Gráfico de torque em função da rotação
Ensaio de Palheta: Resultados
•Resistência não drenada nas condições naturais (Su);
Ensaio de Palheta: Resultados
Onde:
M = torque máximo da palheta (kN/m)
D = diâmetro da palheta
• Resistência não drenada nas condições amolgadas (Sur);
• Sensibilidade da estrutura da argila:
D = diâmetro da palheta
Onde:
Su = Resistência não drenada
Sur = Resistência não drenada
amolgada
Ensaio de Palheta: Resultados
De acordo com sensibilidade da estrutura (St) a argila poderá 
ser classificada segundo a tabela: