Investigação Geotécnica do Subsolo

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ESTUDOS DE 
RECONHECIMENTO 
DOSUBSOLO
Professor: Dr Lucas Pereira Leão 
Geologia Aplicada a Engenharia Civil
OBJETIVOS
• Pesquisar os tipos de solos e/ou rochas e suas características geológicas e geotécnicas, 
litologias, mineralogias, espessuras de camadas, elementos estruturais, posições dos 
níveis de água etc., para o projeto e a construção de obras civis.
• Fundações;
• Dimensionamento dos elementos estruturais de suporte da obra;
• Deformabilidade e a permeabilidade para a construção de barragens ou obras
subterrâneas;
• Pesquisa de materiais naturais para construção;
• Pesquisa de áreas de empréstimo.
MÉTODOS DEINVESTIGAÇÃO
Indiretos (Geofísicos)
• Informações não muito detalhadas;
• Estimativas das estruturas das 
diversas camadas, litologias e posições 
dos níveis de água que ocorrem na 
região.
• Eletrorresistividade;
• Sísmico;
• Ground Penetrating Radar (GPR).
Diretos
• Coletas de amostras;
• Resistência a cravação;
• Instrumentação Geotécnica.
• SPT;
• Rotativa;
• Mista.
MÉTODOS INDIRETOS OUGEOFÍSICOS
Método por Eletrorresistividade
Diversas profundidades em determinado ponto ou para medir a resistividade para pontos diferentes ao longo de um perfil 
para certa profundidade.
MÉTODOS INDIRETOS OUGEOFÍSICOS
Método Sísmico
Propagação de ondas sísmicas provocadas artificialmente através do
subsolo e captadas por geofones colocados em posições definidas na
superfície.
As ondas propagadas através dos solos ou das rochas apresentam
diferentes velocidades em função da elasticidade de cada meio.
Rochas de estrutura compacta transmitem mais velozmente as ondas
elásticas, ao passo que rochas de composição heterogênea e porosa,
como conglomerados, arenitos porosos ou solos, apresentam menores
velocidades de propagação.
“Projeto de grandes barragens, servindo para a determinação expedita
da espessura de coberturas de aluviões e das profundidades do topo
rochoso”
MÉTODOS INDIRETOS OUGEOFÍSICOS
Ground Penetrating Radar (GPR)
Utilizam a propagação de ondas
eletromagnéticas e são acompanhados de um
sistema de leitura e aquisição de dados, que
processam os sinais e transformam-nos em
imagens da subsuperfície do terreno em
tempo real.
Profundidade de investigação pode variar de 1
m até valores acima de 20 m.
MÉTODOSDIRETOS
MANUAIS
• Obtida diretamente com o auxílio de 
ferramentas simples, que escavam o 
solo e retiram certa quantidade que é 
enviada ao laboratório para análise.
• amostras deformadas e indeformadas;
• aberturas de poços e trincheiras;
• sondagens a trado manual
ABNT NBR 9604
MECÂNICOS
• SPT
• CPT
• CPTU
• MCPT
• Vane Test
MÉTODOS DIRETOS(Manuais)
COLETA DE AMOSTRAS DEFORMADAS
Caracterização e a classificação do tipo de solo, ensaios de granulometria completa e plasticidade,
ensaios de compactação, ensaios de California Bearing Ratio (CBR), cisalhamento e
permeabilidade em amostras compactadas, ensaios mineralógicos etc.
5 kg a 10 kg de material.
MÉTODOS DIRETOS(Manuais)
COLETA DE AMOSTRAS INDEFORMADAS
obtenção de parâmetros geotécnicos que procuram 
simular as condições reais de solicitações dos solos.
resistência c (coesão) φ (ângulo de atrito
interno);
ensaios de adensamento para a previsão de 
recalques em fundações diretas;
ensaios de permeabilidade para o cálculo da
percolação de água.
ABNT NBR 9604 especifica que as dimensões dos blocos de solo
indefor-mados devem ter no mínimo 15 cm e no máximo 40 cm de
aresta.
Amostrador do tipo Shelby
MÉTODOS DIRETOS(Manuais)
ABNT NBR 9603.
SONDAGEM A TRADO MANUAL
Obtenção de amostras deformadas de solos para 
ensaios em laboratório;
maiores profundidades sem grandes escavações.
MÉTODOS DIRETOS(Mecânicos)
Consiste na cravação, no solo, de um barrilete
amostrador padronizado, por meio de impactos
aplicados por um martelo sobre um sistema de hastes de 
aço.
STANDARD PENETRATIONT TEST (SPT)
ABNT NBR 6484
• Determinar tipos de solo em suas 
respectivas profundidades de ocorrência;
• Índice de resistência à penetração (N) 
a cada metro;
• Posição do níveld’água
STANDARD PENETRATIONT TEST(SPT)
EXECUÇÃO
1. Perfurar com auxílio de um trado cavadeira até um metro de 
profundidade;
2. Acondicionar uma amostra representativa do solo (amostra
zero);
3. Apoiar o amostrador já acoplado na haste do tripé no fundo 
do furo, apoiar o martelo (sem bater) e anotar a
penetração;
4. Erguer o martelo (65 kg) até a altura padrão (75 cm) e deixar 
cair em queda livre;
5. Repetir o processo até a penetração dos 45 cm do 
amostrador (SPT)
6.Contar o número de golpes 
(quedas) para cravação de cada 
segmento de 15 cm do total de 45 cm;
7. Desprezar os primeiros 15 cm;
8. Recolher e acondicionar a amostra.
STANDARD PENETRATIONT TEST(SPT)
ABAIXO DO NA
• Circulação de água;
• Injeção na haste
• A pressão da água e movimentos de
rotação e percussão imprimidos
fazem com que o trépano rompa a
estrutura do solo.
• O solo misturado a água volta a
superfície e é despejado na caixa
d'água.
STANDARD PENETRATIONT TEST(SPT)
CRITÉRIO PARA INTERROMPER
• Em qualquer dos 3 segmentos de 15 cm, o número de golpes ultrapassar 
30: 12/16, 30/11;
• Um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravação: 14/15
– 21/15 – 15/7;
• Não se observar o avanço do amostrador durante a aplicação de 5 golpes 
sucessivos do martelo (seguir o processo com método de lavagem): 10/0.
• Se em 3 m sucessivos for necessários 30 golpes para penetração dos 15 
cm iniciais do amostrador;
SPT-T
• A medida do torque é efetuada ao término de cada ensaio de perfuração
SPT.
• Acopla-se o torquímetro e inicia-se o movimento da rotação da haste.
• O instrumento de leitura é observado e anota o máximo valor lido.
Ìndice de torque:
É a relação existente entre 
o valor do torque, medido 
em Kgf x m, pelo valor N do 
SPT (T/N) → Novas correlações
Correlações de compacidade e consistência entre os resultados do NSPT
CONE PENETRATION TEST(CPT)
“O ensaio consiste basicamente na cravação a velocidade lenta e constante de 
uma haste com ponta cônica, medindo-se a resistência encontrada na ponta e a 
resistência por atrito lateral.”
Dados fornecidos: resistência de ponta, atrito lateral e poro pressão;
ABNT NBR 12069
CONE PENETRATION TEST(CPT)
• Cravação estática lenta de um cone mecânico ou
elétrico que armazena em um computador os
dados a cada 2 cm;
• O cone alocado nesta bomba hidráulica é
penetrado no terreno a uma velocidade de 2 cm
por segundo;
• O próprio equipamento, por ser hidráulico, crava
o cone no terreno e funciona como uma prensa;
• Após cravado ele adquire os dados de forma
automática e o próprio sistema captura os
índices e faz o registro contínuo dos mesmos ao
longo da profundidade.
Equipamento miniaturizado sobre lagartas e sistema de reação
para perfilagem do subsolo com CPT, CPTU e SPT
(Departamento de Engenharia Civil da Unesp, em Bauru).
ENSAIO DE PALHETA (VANETEST)
• Determinação direta da resistência ao
cisalhamento de argilas moles não
drenadas.
• O ensaio é realizado cravando no fundo
de um furo de sondagem pré-executado
uma palheta com dimensões
padronizadas.
• Depois, aplica-se um torque, de forma
que ocorra o cisalhamento do solo pelo
giro das palhetas.
Para a determinação da resistência não drenada das argilas.
Comparativo entre os métodos de sondagem
Exames do terreno
a) Visitar o local da obra, detectando a
eventual existência de alagados, afloramento
de rochas etc.;
b) Visitar obras em andamento nas
proximidades, verificando as soluções
adotadas;
c) Fazer sondagem a trado (broca) com
diâmetro de 2” ou 4”, recolhendo amostras
das camadas do solo até atingir a camada
resistente;
d) Mandar fazer sondagem geotécnica.
Critérios para avaliação do ensaio SPT
Observação do nível de lençol freático;
Identificação das amostras e elaboração do 
perfil geológico-geotécnico;
Apresentação do relatório de sondagem.
Número mínimo de sondagens
Nº mínimo = 2 furos
1 furo paracada 200 m2 de edificação em planta, até 1200 m2
1 furo para cada 400 m2 de edificação em planta, para áreas entre 1200 m2 e 2400 m2
Para áreas superiores à 2400 m2, deve ser realizado plano específico
Mínimo de 2 furos para áreas < 200 m2
Número mínimo de sondagens
Mínimo de 3 furos para áreas entre 200 e 400 m2
1 furo para cada 200 m2 de edificação em planta, até 1200 m2
1 furo para cada 400 m2 de edificação em planta, para áreas entre 1200 m2 e 2400 m2
Para áreas superiores à 2400 m2, deve ser realizado plano específico
Mínimo de 2 furos para áreas < 200 m2
Mínimo de 3 furos para áreas entre 200 e 400 m2
Localização dos furos
• Distância máxima de 100 m;
• Normalmente entre 15 a 20 m;
• Priorizar posições relevantes na obra : pontos de maior carga – escadas,
elevadores, reservatórios, etc.
• Sondagens não devem estar alinhadas;
• Realizar furos próximos aos extremos da área;
• Distância máxima de 100 m.
Planta de locação dos furos de 
sondagem
 
 
 
6 
 
Rua X
800
1000
14
801
95
0
1200
77
0
45
00
2600
SP 01
SP 02
SP 03
3500
Ru
a
 Y
Centra l
te le fônic a
Casa
d e
forç a
N
 
Planta de locação dos furos de sondagem 
Penetraç ão
Golpes/ 30 c m
Cota
(RN)
Níve l
da
água A
m
o
st
ra
Diag rama
da s
penetrações
 10 20 30 40 Pr
o
fu
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id
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e
e
m
 m
et
ro
s
C la ssific a ção d o ma teria l
0,10
1,00
1,80
3,00
5,00
18,00
20,45
Solo superficial
Argila siltosa, variegada
idem, mole
Argila siltosa pouco
arenosa, marron, dura
idem, rija
idem, dura
Argila siltosa, dura
limite de sondagem
4
14
9
11
22
27
28
29
30
31
5
20
13
15
35
37
38
39
43
47
PERFIL DE SONDAGEM GEOLÓGICA - Ensa io de penetra ção p a d rão SPT
CLIENTE: 
Loc a l: Rua X
2,3
Responsá vel Téc nic o: SP 01
LOGO07/ 04/ 99
1:1000
Obs: não se verific ou
pressão d ’ ág ua
 
Perfil de sondagem geológica (parte do laudo técnico)