Ensaios de Campo e Aplicações

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DESCRIÇÃO
O entendimento dos principais conceitos, procedimentos e aplicações das investigações
geotécnicas de campo.
PROPÓSITO
Ensaios de campo são recursos utilizados na engenharia geotécnica para se reconhecer e
identificar os horizontes que compõem um terreno. Assim, serão expostos os principais ensaios
utilizados no Brasil e no mundo para esse fim, seus procedimentos, interpretações e
aplicações.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever os conceitos básicos e a importância das investigações geotécnicas
MÓDULO 2
Reconhecer o ensaio de simples reconhecimento (SPT)
MÓDULO 3
Reconhecer o ensaio de penetração do cone (CPT)
MÓDULO 4
Reconhecer outros ensaios de investigação geotécnica (VST, DMT, PMT)
BEM-VINDO AO ESTUDO SOBRE INVESTIGAÇÕES
GEOTÉCNICAS
01:09
MÓDULO 1
 Descrever os conceitos básicos e a importância das investigações geotécnicas
PRINCIPAIS ASPECTOS SOBRE INVESTIGAÇÕES
GEOTÉCNICAS
07:58
IMPORTÂNCIA E OBJETIVOS
Em qualquer obra civil que envolva o solo, como fundações, contenções, aterros ou encostas,
faz-se necessário reconhecer o tipo de solo que está presente no terreno, bem como as suas
características físicas e de resistência.
O SOLO É O MATERIAL QUE RESULTA DA
INTEMPERIZAÇÃO (INTEMPERISMO, MAS
INTEMPERIZAÇÃO É O JARGÃO UTILIZADO) DE
ROCHAS PELA AÇÃO DE CHUVAS, VENTOS E
REAÇÕES QUÍMICAS, QUE DESINTEGRAM E
DECOMPÕEM A ROCHA EM PARTÍCULAS MENORES.
Logo, trata-se de um material natural e milenar, que não necessariamente seguiu regras
durante a sua disposição na natureza. Sendo assim, pode-se esperar que os solos sejam
variáveis, e não é raro encontrar um subsolo extremamente heterogêneo.
PROBLEMAS QUE ENVOLVEM OS SOLOS
GERALMENTE SÃO COMPLEXOS, E QUALQUER
INFORMAÇÃO SOBRE ESSES MATERIAIS MUITO
AGREGA A UM PROJETO.
 SAIBA MAIS
Essas informações podem ser obtidas por meio de investigação geotécnica, ensaios e
técnicas de prospecção no solo capazes de caracterizar aspectos como de granulometria,
compacidade, consistência, resistência, compressibilidade, posição do nível d’água, entre
outras propriedades dos solos.
No Brasil e no mundo, os ensaios mais comuns para esse fim são o ensaio de simples
reconhecimento (SPT) e o ensaio de penetração do cone (CPT), cujas siglas vêm do inglês
para standard penetration test e cone penetration test, respectivamente. Outros ensaios dignos
de nota são o ensaio de palheta (ou vane test – VST), ensaio dilatométrico (DMT) e o
pressiométrico (PMT).
 Exemplo de pesquisa de solo por perfuração.
 Ensaios de prospecção geotécnica.
Nesses ensaios, força-se a entrada de um equipamento no solo (motivo pelo qual diz-se que
são executados furos de prospecção), que dará diferentes informações a depender da
técnica utilizada e do nível de sofisticação do equipamento. Em alguns tipos de investigação,
além das medidas diretas realizadas durante o ensaio, é possível a recuperação de amostras
em profundidade para posterior ensaio em laboratório.
 EXEMPLO
Imagine ser responsável pelo dimensionamento das fundações de um edifício. Você já sabe
que esse tipo de elemento estrutural é responsável por receber a carga da superestrutura e
transferir para o solo. 
Mas será que o solo é competente o suficiente para receber essa carga que deseja
aplicar? 
Se o solo é heterogêneo em planta e em profundidade, como é possível representar essa
variabilidade e considerá-la em projeto? 
Como determinar a cota de assentamento dessas fundações? 
As respostas para essas perguntas só são possíveis a partir da investigação geotécnica.
É notório que a investigação geotécnica é imprescindível em um projeto de engenharia. No
entanto, com a tecnologia que temos hoje disponível, não é possível um reconhecimento de
100% do terreno, já que isso só seria possível caso retirássemos todo o solo, realizássemos
diversos ensaios e depois o colocássemos de volta, da maneira como encontramos.
LOGO, O ENGENHEIRO DEVE TER EM MENTE QUE
POSSÍVEIS VARIABILIDADES PODEM OCORRER,
MESMO COM UMA CAMPANHA DE INVESTIGAÇÃO
BEM-FEITA E ABRANGENTE. COM O TEMPO E A
EXPERIÊNCIA, DEVERÁ SER CADA VEZ MAIS
CONFORTÁVEL LIDAR COM ESSA INCERTEZA.
ETAPAS DA INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
A investigação geotécnica pode ser dividida em três etapas:
Reconhecimento

Exploratória

Detalhada
A primeira etapa, de reconhecimento, é também chamada de investigação de escritório.
Nessa fase são coletadas informações generalizadas sobre a topografia, hidrologia, geologia,
potencialidade sísmica, presença de cavidades e tipo de vegetação encontrada na região em
que se deseja construir.
ESSES DADOS PODEM SER OBTIDOS, POR EXEMPLO,
DE ÓRGÃOS PÚBICOS COMO O INSTITUTO
BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE), A
EMPRESA BRASILEIRA DE AGROPECUÁRIA
(EMBRAPA), A AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS (ANA)
E O DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUÇÃO
MINERAL (DNPM).
Nessa etapa, também é possível que se obtenham resultados de ensaios de campo e até a
experiência adquirida em construções vizinhas. Imagine que logo ao lado de onde se deseja
construir um empreendimento já exista um similar: pode ser que o vizinho já tenha dados de
sondagem, registros dos materiais que foram encontrados durante a execução, entre outros.
 ATENÇÃO
Lembre-se sempre de que o solo é um material natural e heterogêneo, e até em áreas
pequenas características distintas podem ser encontradas no subsolo, que devem ser levadas
em conta no projeto.
A segunda etapa, investigação exploratória, é a realização do ensaio propriamente dito. São
realizadas campanhas de sondagens e investigação de campo, nas quais, ao final, poderá ser
capaz determinar:

A natureza do solo, como a geologia local, existência de aterros, deslizamentos passados
(colúvios), histórico de inundações, entre outros.
A profundidade, espessura e composição de cada estrato.


A profundidade do nível d’água.
Propriedades de engenharia dos materiais envolvidos no substrato: resistência,
compressibilidade, susceptibilidade à expansão ou liquefação, permeabilidade, entre outros.

Por fim, a terceira etapa é chamada de investigação detalhada. Nessa fase, o engenheiro
pode prescrever novas sondagens para complementar a campanha da fase anterior. Em obras
de grande porte, em áreas em que há a ocorrência de bolsões de solos moles ou em solos
sedimentares, por exemplo, é comum que essa nova campanha seja realizada em
complementação à investigação exploratória.
Para a investigação detalhada, podem ser realizados os mesmos tipos de ensaios
anteriormente já empregados, apenas aumentando sua quantidade e/ou profundidade, ou até
mesmo realizar ensaios mais complexos, que dão resultados mais refinados e confiáveis.
ESCOLHA DO TIPO DE ENSAIO
Diante de tantos tipos diferentes de ensaios que podem ser empregados em uma campanha de
investigação geotécnica, com a finalidade de auxiliar na escolha de um ensaio, alguns pontos
podem ser levados em consideração:
CARACTERÍSTICAS DA OBRA
PARTICULARIDADES DO TERRENO
DISPONIBILIDADE
CUSTO
EXPERIÊNCIA
CARACTERÍSTICAS DA OBRA
A investigação deve ser focada no tipo de informação que se deseja obter para a elaboração
do projeto. Por exemplo, a construção de uma barragem requer que seja conhecida a
permeabilidade da fundação, mas em um projeto de fundação de um edifício esse parâmetro
poderia não ser estritamente necessário.
PARTICULARIDADES DO TERRENO
Algumas técnicas exigem equipamentos robustos que nem sempre serão aplicáveis em um
dado terreno. No caso de uma encosta muito íngreme, por exemplo, pode não ser possível o
acesso de um tripé de SPT.
DISPONIBILIDADE
O ensaio SPT é sem dúvida o mais comum e mais realizado em todo o mundo. Ainda que
ensaios mais sofisticados como o SPT possam dar informações mais assertivas para um
projeto, pode ser que não se encontre uma empresa qualificada para executá-lo.
CUSTO
Estima-se que as investigações representem apenas cerca de 0,2% a 0,5% do custo total de
uma obra convencional, valor que deverá ser considerado no estudo de viabilidadedo
empreendimento. Ensaios mais incomuns e mais robustos serão mais custosos e, por isso,
geralmente não são executados.
EXPERIÊNCIA
Mais importante que a execução da investigação geotécnica é a sua correta interpretação. De
nada adianta a realização de ensaios refinados e caros se o engenheiro geotécnico não for
capaz de obter os parâmetros corretamente para o seu projeto.
ESPECIFICANDO UMA CAMPANHA DE
INVESTIGAÇÃO
TENDO SIDO DETERMINADO O TIPO DE ENSAIO QUE
SERÁ EMPREGADO NA CAMPANHA DE
INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA, DEVE-SE ESPECIFICAR
A QUANTIDADE, A PROFUNDIDADE E A POSIÇÃO
DESSAS SONDAGENS EM PLANTA.
A ABNT NBR 8036 ESTABELECE OS REQUISITOS
BÁSICOS PARA A PROGRAMAÇÃO DE SPT DOS
SOLOS PARA FUNDAÇÕES DE EDIFÍCIOS.
Embora tenha sido elaborada para o SPT, as diretrizes dadas nessa norma podem ser
utilizadas para qualquer outro ensaio e em qualquer tipo de obra. Sobre o número de
sondagens a ser executada, pode-se dizer que a quantidade ideal de furos é aquela em que o
terreno passaria a ser 100% conhecido.
No entanto, lembre-se de que isso só seria possível caso todo o solo fosse removido, estudado
e reconstituído em campo. Sendo assim, trabalha-se por amostragem e, de acordo com a NBR
8036, o número mínimo de sondagens pode ser estabelecido a partir da área projetada da
edificação:
Área projetada (A) Número mínimo de sondagens
A < 200m² 2
200 < A < 400m² 3
400 < A < 1.200m² 1 para cada 200m² ou fração de A
1.200 < A < 2.400m² 6+1 para cada 400m² ou fração que exceder 1.200m²
A > 2.400m² Não há orientação
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela 1: Número mínimo de sondagens a partir da área projetada da edificação. 
Extraída de: ABNT, 1983.
Em obras sem projeto de implantação, onde ainda está sendo realizado o estudo de viabilidade
preliminar e não se tem a área de projeção, essa norma indica que sejam realizadas no mínimo
três sondagens, a uma distância máxima de 100m.
 ATENÇÃO
É importante salientar que essa orientação é para o número mínimo de sondagens e, a critério
do projetista, mais sondagens podem (e devem) ser solicitadas.
Em relação à locação das sondagens, é importante distribuir a quantidade estabelecida de
modo que se tenha uma boa caracterização do terreno. Portanto, é importante não alinhar os
furos e distribuí-los aleatoriamente no terreno.
Em casos especiais, em que se sabe que pode haver a ocorrência de solos de baixa
competência, como argilas moles, e suspeita-se da existência de cavidades naturais, ou se
sabe que o solo vai receber uma carga considerável, como em elevadores ou piscinas, as
sondagens devem ser especificamente locadas, a fim de se obter a caracterização dessas
regiões.
A Tabela 2 apresenta espaçamentos típicos para as sondagens, considerando o tipo de obra a
ser executada.
Projeto Espaçamento (m)
Estradas 60-600
Barragens de terra, diques 15-60
Jazida de empréstimo 30-120
Edifícios 15-30
Galpões, fábricas 30-90
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela 2: Espaçamentos típicos de sondagens. 
Extraída de: Castello, 2015, p. 4.
A imagem a seguir exemplifica como poderiam ser locados furos de sondagem, considerando
as discussões apresentadas: na região dos elevadores e da piscina, são previstos alguns furos,
enquanto nas demais áreas os furos são distribuídos aleatoriamente.
 Exemplo de locação de sondagens.
Definidas as quantidades e a locação dos furos, para completar a especificação da campanha,
deve-se determinar a profundidade das sondagens. Uma solução simplista seria determinar
que os furos avancem até onde der, ou seja, até atingir o maciço rochoso, quando não é mais
possível prospectar com equipamentos de investigação em solos.
No entanto, deve-se saber se atingir o maciço rochoso será importante para o projeto em
questão. Se o solo for espesso e de boa resistência, provavelmente será uma perda de tempo
e de dinheiro seguir com o furo até a rocha. Furos de sondagem são comumente cobrados por
metro, e o orçamento da obra dificilmente prioriza a investigação geotécnica.
LOGO, ATÉ QUANDO DEVE-SE REALIZAR UMA
SONDAGEM?
UM MODO MAIS OBJETIVO DE DETERMINAR A
PROFUNDIDADE DE SONDAGENS É DADA NA NBR
8036, QUE ESTABELECE QUE OS FUROS SEJAM
EXECUTADOS ATÉ A PROFUNDIDADE NA QUAL O
ACRÉSCIMO DE TENSÕES VERTICAIS PROVOCADO
PELA OBRA PREVISTA
SEJA NO MÁXIMO 10% DA TENSÃO EFETIVA
VERTICAL INICIAL
.
Uma orientação dada por Sowers (1979) indica que a profundidade típica das sondagens (z)
pode ser dada pelas equações descritas a seguir, seja para um edifício: leve e estreito, ou
pesado e largo, com S números de pavimentos. Infelizmente, essa abordagem é um tanto
subjetiva, já que o que pode ser leve para um engenheiro poderia ser considerado pesado por
outro. Logo, deve ser utilizado apenas como diretriz preliminar.
Projeto Profundidade (m)
Edifício leve, estreito
Edifício pesado, largo
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela 3: Profundidades típicas de sondagens. 
Extraída de: Castello, 2015, p. 6.
Você deve se lembrar de que o acréscimo de tensões para uma dada profundidade é calculado
na mecânica dos solos, principalmente por métodos baseados na teoria da elasticidade, como
Boussinesq, Newmark e Love. Esses métodos podem ser utilizados para conhecer a
(Δσ)
(σ′v)
z = 3 × S0,7
z = 6 × S0,7
profundidade em que o acréscimo de tensões alcança o bulbo de 10% da tensão efetiva inicial.
Ou mais simplificadamente, pode ser utilizado o ábaco disponível na NBR 8036.
 Ábaco da determinação da profundidade das sondagens.
A seguir, vejamos o passo a passo de como usá-lo:
Calcular o acréscimo de tensões que será aplicado sobre o terreno, dado pelo peso do
edifício dividido pela área em planta.
Estimar o peso específico médio efetivo (ou submerso) para os solos ao longo da
profundidade que será sondada. Como os solos geralmente possuem pesos específicos
variando de 14 a 22kN/m³, o peso específico médio efetivo deve ser em torno de 4 a
12kN/m³, já que o peso específico da água é padronizado em 10kN/m³.
Conhecer a geometria da projeção do edifício: B é a menor dimensão e L a maior
dimensão em planta. Caso o edifício tenha um formato não retangular, o formato deve ser
circunscrito a um retângulo.
Calcula-se L/B, cujo resultado será utilizado para escolher a curva que varia de 1 a infinito
do eixo × superior do ábaco.
Calcula-se q/γMB e pega-se o valor encontrado no eixo y até encontrar a curva
determinada no passo 4. O valor de M é padrão e vale 0,1, correspondente aos 10% da
tensão efetiva vertical existente.
Projeta-se o ponto encontrado nesses dois eixos para o x inferior, determinando-se D/B.
Como B é conhecido, basta determinar D, a profundidade da sondagem.
 ATENÇÃO
É importante salientar que, em campo, nem sempre é possível atingir a profundidade
especificada em projeto. Como essa profundidade é geralmente dada quando ainda não se tem
informações do subsolo, pode ser que em campo alguma particularidade seja encontrada de
forma que seja necessário parar a sondagem antes ou depois do que o previsto.
Uma situação em que a sondagem deveria ser continuada, mesmo atingida a profundidade
especificada, é no caso de, nessa profundidade, o equipamento ainda estiver prospectando em
um solo mole ou de baixa competência. Nessa situação, sugere-se que o furo seja continuado
até atravessar essa camada e se encontre um solo mais firme.
No entanto, pode ser que o equipamento encontre um material tão duro que não seja capaz de
prospectar sem a ajuda de sondas auxiliares mais robustas, como as sondas rotativas,
capazes de prospectar em materiais resistentes e coletar amostras em profundidade.
 Amostras de rochas obtidas de sondagens rotativas.
 SAIBA MAIS
Caso o material resistente, aparentemente rochoso, seja encontrado em pequena
profundidade, provavelmente trata-se apenas de um matacão, ou seja, um bloco de rochalocalizado resultado de deslizamentos (tálus) ou do intemperismo (saprólito). Nesse caso, é
importante o avanço do furo com o uso da sonda rotativa, ou a execução de um furo auxiliar a
poucos metros do primeiro. Caso realmente se trate de um matacão, deve-se ter em mente que
a ocorrência é localizada, e que naquela profundidade ainda deseja-se conhecer as
características do solo.
PODE-SE CITAR UM CASO EM QUE UMA ROCHA
PODE SER ENCONTRADA EM PEQUENA
PROFUNDIDADE: QUANDO A ROCHA DA REGIÃO
EXPERIMENTOU UMA FALHA OU MERGULHO
GEOLÓGICO.
O engenheiro civil e o geólogo responsável poderão concluir do que se trata o material
encontrado (matacão ou maciço rochoso), a depender do nível de conhecimento adquirido
durante a primeira fase da investigação, do reconhecimento de escritório. Daí eles poderão
decidir se param a sondagem ou continuam com técnicas de sondagem mista.
A imagem adiante ilustra algumas particularidades que podem ser encontradas em campo e
limitar ou ampliar as profundidades de sondagem: os furos 1 e 2 seriam paralisados antes da
profundidade programada, enquanto o furo 3 chegaria ao programado, mas sem atingir um solo
de melhor resistência. Nos três casos, possivelmente o terreno não seria caracterizado
adequadamente.
 Particularidades encontradas durante sondagens.
VÊ-SE QUE A ESPECIFICAÇÃO DA INVESTIGAÇÃO
GEOTÉCNICA PODE SER UMA LOTERIA:
PARTICULARIDADES NATURAIS DO TERRENO COMO
MATACÕES E BOLSÕES DE ARGILA PODEM OU NÃO
SER IDENTIFICADAS ANTES DA ELABORAÇÃO DO
PROJETO.
Caso essas particularidades não sejam identificadas, seus problemas associados podem
aparecer apenas durante a execução da obra ou até mesmo na fase pós-obra. Por esse
motivo, é extremamente importante que em todas as sondagens executadas as motivações
para a paralisação das sondagens sejam explicitamente documentadas.
RESULTADO DE UMA CAMPANHA
GEOTÉCNICA
Ao final da campanha de investigação, a empresa executora deve fornecer ao escritório de
projetos o resultado obtido em cada furo executado, chamado boletim de sondagem. Nesse
documento, identificam-se principalmente:

A locação exata do furo.
O sistema de coordenadas utilizado.


A cota da boca do furo.
A profundidade do nível d’água.


A data e hora do início e término do furo.
O motivo da paralisação da sondagem.


Os resultados obtidos em profundidade.
 Boletim de Sondagem SPT.
De posse do boletim de sondagem, é possível obter as informações necessárias para se
caracterizar os substratos que compõem o terreno, além de avaliar suas características físicas
e mecânicas.
Analisando o comportamento do solo em profundidade e em planta, o engenheiro ou geólogo
responsável deve determinar “pacotes” de materiais que apresentaram o mesmo
comportamento durante o ensaio, os quais serão chamados de horizontes ou substratos.
MUDANÇAS DE COMPORTAMENTO NO ENSAIO,
COMO VARIAÇÃO BRUSCA NA RESISTÊNCIA OU NA
APARÊNCIA, SÃO PARÂMETROS QUE INDICAM QUE
HOUVE UMA MUDANÇA NO SUBSTRATO.
A maneira mais visual de representar os horizontes é por meio de uma seção ou perfil
geológico-geotécnico, no qual deve-se apresentar a profundidade do nível d’água (NA) e
identificar cada espessura de solo, apresentando características principais de textura, cor,
compacidade e consistência. Como só é possível obter essas seções a partir de ensaios, é
comum apresentar também o resultado principal da sondagem, chamado também de minilog.
 Seção geológico-geotécnica.
A elaboração de perfis geológico-geotécnicos é subjetiva e demanda certa experiência do
profissional responsável pelo seu desenvolvimento. Esses desenhos são imprescindíveis em
obras de terra, já que é a partir deles que se desenvolve um projeto de engenharia. Logo, as
seções devem ser elaboradas com cautela e responsabilidade.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 2
 Reconhecer o ensaio de simples reconhecimento (SPT)
ENSAIO DE SIMPLES RECONHECIMENTO – SPT
CONSIDERAÇÕES INICIAIS
O ensaio de simples reconhecimento, conhecido como SPT (standard penetration test), é o
mais empregado para investigação geotécnica em todo mundo, principalmente para
reconhecimento de características de solos granulares e da consistência de solos argilosos.
 VOCÊ SABIA
Estima-se que cerca de 90% das campanhas geotécnicas para obras convencionais utilizem o
ensaio de simples reconhecimento. Sua popularidade pode ser dada por sua simplicidade, seu
baixo custo e sua alta experiência acumulada.
A execução do ensaio é dividida em duas etapas principais:
AVANÇO DA SONDAGEM
Inicia-se o furo com uso de trado ou trépano de lavagem com circulação de água.
CRAVAÇÃO DO BARRILETE NO SOLO
Ocorre por meio da ação de um martelo de bater de 65kg lançado em queda livre de uma
altura de 75cm, levantado por conjunto de hasteamento e tripé. A cada golpe do martelo, o
conjunto avança no solo.
javascript:void(0)
javascript:void(0)
 Ensaio SPT sendo executado.
A segunda etapa do ensaio é considerada o SPT propriamente dito, já que a interpretação do
ensaio é dada a partir do número de golpes necessários para cravar o conjunto. Por esse
motivo, diz-se que o SPT é um ensaio de penetração dinâmica, também chamado de
sondagem à percussão.
A NORMA BRASILEIRA QUE PADRONIZA O
EQUIPAMENTO, O PROCEDIMENTO DE EXECUÇÃO E
A INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS É A ABNT NBR
6484.
Após a execução de um metro, monta-se novamente o conjunto e repete-se o procedimento
até que a profundidade especificada para o ensaio seja atingida ou o equipamento não consiga
mais avançar no terreno.
A CADA METRO ENSAIADO, OBTÉM-SE UMA
AMOSTRA, QUE QUANDO RECUPERADA PERMITIRÁ
QUE O TÉCNICO DE SONDAGEM CARACTERIZE
ASPECTOS DE GRANULOMETRIA E COR.
Caso seja de interesse realizar ensaios de laboratório para caracterização física, a amostra
retirada do SPT deve ser prontamente acondicionada em sacos plásticos ou recipiente
hermético que mantenha o teor de umidade do solo.
 ATENÇÃO
É importante que o ensaio seja realizado com a estabilidade das paredes do furo. Caso o
material constituinte seja pouco resistente, para evitar deslizamentos e manter o furo aberto,
podem ser utilizados tubos de revestimento ou material estabilizante, como lama bentonítica e
polímeros.
APARELHAGEM
O equipamento do SPT é composto principalmente por conjunto de perfuração (barrilete, peso,
corda, roldana e hastes), martelo, cabeça de bater, amostrador e tripé de sondagem, conforme
ilustrado na imagem adiante:
 Aparelhagem do ensaio SPT.
O conjunto de perfuração consiste em trados manuais, sejam do tipo concha ou helicoidais, e
trépanos de lavagem, cuja função será o avanço preliminar do furo, até a profundidade para
executar o SPT propriamente dito.
 Trado manual.
Geralmente, o avanço com trado é realizado quando o nível freático não foi atingido (solo
seco). Quando for atingido, utiliza-se o avanço com circulação de água, que é bombeada no
interior das hastes até a extremidade inferior do furo.
O martelo do SPT é o elemento largado em queda livre da altura de 75cm, que aplica os
golpes sobre o barrilete. É um sistema constituído pela cabeça de bater, haste e amostrador,
fazendo com que o conjunto avance no furo de sondagem.
 VOCÊ SABIA
No Brasil, o martelo padronizado na NBR 6484 é chamado de Raymond, e possui massa de
65kg. Existem modelos de martelos automáticos e manuais; os primeiros são mais vantajosos,
uma vez que a altura de queda é controlada por sistema hidráulico.
A cabeça de bater é responsável por receber o golpe diretamente do martelo e transferir a
energia para as hastes. A norma brasileira preconiza que esse elemento tenha o formato
cilíndrico, com 83mm de diâmetro, 90mm de altura e massa variando de 2,5 a 4,5kg.
As hastes são tubos rosqueáveis nas extremidades em luvas, que aumentam o alcance do
amostrador em profundidade, até o fundo do furo. Segundo a NBR 6484, as hastes devem
possuir 3,23kg por metro linear e ser livres de empenamentos para garantir a boa execução do
SPT.
O amostrador éum tubo oco bipartido, constituído de cabeça, corpo e sapata. No seu interior,
é possível a passagem de água e retenção de solo. É importante que o amostrador esteja
limpo e íntegro, para evitar que os resultados dos ensaios sejam mascarados.
 Amostra retirada do ensaio SPT.
UM CASO ESPECIAL DO SPT É QUANDO SE IMPRIME
TORQUE AO AMOSTRADOR, REALIZANDO UM
ENSAIO TIPO SPT-T. O TORQUE NECESSÁRIO É
MEDIDO NA PARTE SUPERIOR DA HASTE, E O
RESULTADO POSSIBILITA ESTIMAR O ATRITO ENTRE
O AMOSTRADOR E O SOLO. O TRIPÉ DE SONDAGEM
É UMA ESTRUTURA UTILIZADA PARA DAR APOIO E
SUSTENTAÇÃO ÀS DEMAIS PARTES DO
EQUIPAMENTO.
CRITÉRIOS DE PARADA
Embora o SPT atravesse solos consideravelmente resistentes, pode ser que no campo o
operador encontre um material no qual o barrilete não consiga mais avançar, mesmo com a
insistência dos golpes do martelo.
Nesses casos, para evitar avariar o equipamento, a NBR 6484 estabelece que um ensaio
de SPT pode ser paralisado quando:
A penetração for inferior ou igual a 5cm durante dez golpes consecutivos.
Um máximo de cinquenta golpes para um mesmo ensaio de 45cm for atingido.
Após atingir os 7m, obter 3m sucessivos com penetração igual ou superior a vinte golpes
para a cravação dos 30cm finais e respeitando o máximo de cinquenta golpes em um
mesmo ensaio.
Quando um desses critérios estabelecidos é utilizado para a paralisação de uma sondagem, o
boletim deve conter a informação impenetrável ao trépano, que indicará que o avanço não foi
mais possível.
 ATENÇÃO
Lembre-se, no entanto, de que não necessariamente essa impenetrabilidade é sinônimo de se
ter atingido o maciço rochoso: pode ser apenas a identificação de um matacão, que não
representa homogeneidade do material dessa profundidade.
A indicação do motivo da parada do ensaio é importante para que o engenheiro ou geólogo
responsável possa elaborar o perfil geológico-geotécnico com maior segurança. Caso a
sondagem seja paralisada por outros motivos, esses devem ser mencionados no boletim.
 EXEMPLO
Os motivos para a paralização da sondagem podem ser descritos como “parada por
solicitação do cliente”, “atingido a profundidade especificada” ou simplesmente “fim do
furo”.
Caso seja de interesse, o impenetrável pode ser vencido por meio de uma sonda rotativa, que
permite o avanço em rocha. Nesse tipo de ensaio, recuperam-se amostras da rocha, chamadas
de testemunhos, e a sondagem passa a ser chamada de sondagem mista, já que utiliza a
técnica do SPT juntamente com a rotativa.
CASO O SPT TENHA SIDO PARALISADO POR TER
ENCONTRADO UM MATACÃO, POR EXEMPLO, O
AVANÇO PODERÁ SER FEITO COM A SONDA
ROTATIVA. QUANDO O FURO RETORNAR A
ENCONTRAR SOLO, O SPT PODE SER CONTINUADO.
APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS
Durante a etapa do SPT propriamente dito, conta-se o número de golpes necessários para
cravar os últimos 45cm do metro ensaiado, em três etapas de 15cm. O resultado direto do SPT
é dado pela soma dos golpes necessários para cravar apenas os últimos 30cm, chamado de
Nₛₚₜ e dado em golpes/300mm.
OS PRIMEIROS 15CM SÃO CONTABILIZADOS, PORÉM
DESCARTADOS. SERVEM PARA TENTAR IDENTIFICAR
EVENTUAIS AVARIAS NO EQUIPAMENTO OU
MUDANÇAS BRUSCAS NA CAMADA.
Os números de golpes contabilizados a cada 15cm dos últimos 45cm ensaiados são então
representados para cada metro em um boletim de sondagem. Em geral, a empresa de
sondagem apresenta apenas o número de golpes para cada 15cm, sem apresentar o valor
direto de Nₛₚₜ.
Existem casos especiais em que o solo é muito mole ou muito duro, no qual não é possível
prospectar a profundidade padronizada em ensaio. Nesses casos, a representação no boletim
é dada por uma fração entre o número de golpes e a profundidade executada.
 EXEMPLO
Um boletim no qual para dado metro a contagem de golpes é dada por uma fração 7/8 significa
que o operador deu sete golpes, mas só conseguiu andar 8cm. Já uma fração 1/48 significa
que o operador deu apenas um golpe, mas o barrilete avançou 48cm, ultrapassando a
profundidade especificada em norma.
A partir da caracterização táctil-visual dada pelo técnico da sondagem para cada amostra
recuperada, apresentam-se no boletim aspectos como cor, textura e presença de matéria
orgânica, conchas e mica no solo. Nesse documento, é desejável também identificar dados
gerais da sondagem, como locação, cota de topo, posição no qual o nível d’água foi
encontrado e profundidade do furo executado.
O BOLETIM DE SONDAGEM É DE
RESPONSABILIDADE TÉCNICA DA EMPRESA QUE
EXECUTA A SONDAGEM. O DOCUMENTO DEVE SER
DISPONIBILIZADO PARA A EMPRESA PROJETISTA,
QUE INTERPRETARÁ OS RESULTADOS E OS
APLICARÁ EM PROJETOS DE ENGENHARIA.
INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS
A partir de vários furos de SPT, será possível elaborar perfis geológico-geotécnicos para o
terreno. Os substratos são geralmente estabelecidos de acordo com o comportamento diante o
número de golpes, e da caracterização táctil-visual documentada no boletim.
 Perfil Geológico-geotécnico a partir do SPT.
O valor de Nₛₚₜ pode ser utilizado para designar a consistência de solos finos e a compacidade
de solos grossos, conforme a tabela 4.
Solo
Índice de resistência à penetração
(Nₛₚₜ)
Designação
Areia e silte
arenoso
≤4 Fofa(o)
5 a 8 Pouco compacta(o)
9 a 18
Medianamente
Compacta(o)
19 a 40 Compacta(o)
˃40 Muito compacta(o)
Argila e silte
argiloso
≤2 Muito mole
3 a 5 Mole
Solo
Índice de resistência à penetração
(Nₛₚₜ)
Designação
6 a 10 Média(o)
11 a 19 Rija(o)
˃19 Dura(o)
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela 4: Designação de Compacidade e Consistência a partir do SPT. 
Adaptada de: Santos, 2017, p. 31; ABNT, 2020.
O valor de Nₛₚₜ pode ser adotado em métodos semiempíricos para dimensionamento de obras
de terra, como na previsão de recalques e estimativa da capacidade de carga de fundações.
Quando esses métodos utilizam Nₛₚₜ diretamente, chama-se método direto. Caso contrário, se
o Nₛₚₜ é utilizado para obter outros parâmetros geotécnicos, diz-se que são métodos indiretos.
Os parâmetros mais comuns de se obter a partir do Nₛₚₜ são:
o peso específico;
a resistência não drenada de argilas;
o módulo de variação volumétrica;
o coeficiente de compressibilidade; e
o ângulo de atrito efetivo.
A equação a seguir (TEIXEIRA, 1996) é rotineiramente utilizada em projetos geotécnicos para
obter ângulo de atrito, que também pode ser obtido nas curvas da imagem a seguir.
∅ = 15∘ + √24 NSPT
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
 Estimativa do ângulo de atrito interno com base em ensaios SPT.
RESSALTA-SE QUE AS CORRELAÇÕES SÃO
LIMITADAS ÀS CONDIÇÕES DE CONTORNO NA QUAL
FORAM ELABORADAS.
E, sempre que possível, ensaios de laboratório devem ser realizados para estimar os
parâmetros geotécnicos do solo, já que fornecem parâmetros mais confiáveis. Ainda assim, o
uso responsável das correlações permite o reconhecimento preliminar das características do
solo em estudo, que podem ser aplicáveis em estudos de viabilidade de um projeto, por
exemplo.
Em solos moles, o resultado do SPT deve servir apenas como uma indicação da baixa
consistência do material, não sendo recomendado o uso de correlações para obtenção de
parâmetros geotécnicos, nem mesmo a utilização de métodos diretos de dimensionamento.
EM TERMOS PRÁTICOS, SOLOS COM VALORES DE
Nₛₚₜ INFERIORES A 8 SÃO CONSIDERADOS DE BAIXA
CAPACIDADE DE SUPORTE. CASO ESSA CAMADA
NÃO SEJA ESPESSA E SEJA RASA, O PROJETO DE
ENGENHARIA PODERÁ CONSIDERAR A SUA
REMOÇÃO. CONTUDO, SOLOS COM Nₛₚₜ SUPERIORES
A 30 SÃO CONSIDERADOS RESISTENTES E
ESTÁVEIS, SENDO DESEJÁVEIS EM PROJETOS DE
OBRAS DE TERRA.
LIMITAÇÕES
APESAR DE SER UM ENSAIO AMPLAMENTE
UTILIZADO EM TODO O MUNDO, O SPT É
RECONHECIDAMENTE RÚSTICO, PASSÍVEL DE
MUITOS ERROS E DESVIOS, PRINCIPALMENTE
QUANDO O MARTELO UTILIZADO É MANUAL.
A MAIOR CRÍTICA AO SPT É QUE O PROCEDIMENTO É
ALTAMENTE INFLUENCIADO PELO OPERADOR.
No caso do martelo manual, o operador é responsável por levantara massa até a altura
especificada e depois soltar o conjunto em queda livre. Não é incomum o operador se cansar e
depois de um tempo passar a levantar a uma altura menor, o que causará uma energia de
impacto menor do que aquela esperada no procedimento padrão.
 SAIBA MAIS
O desvio na energia do ensaio pode ser uma consequência não só da ação do operador, mas
também da padronização diversa para o SPT no mundo, que estabelece diferentes tipos de
martelo de bater e procedimentos de ensaio. Com a finalidade de unificar a energia do SPT em
nível mundial, a Sociedade Internacional de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações
(International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering – ISSMGE) estabelece
que a energia-padrão do SPT seja de 60%.
Estima-se que a energia do SPT brasileiro varie entre 70% a 80%. Ou seja, para a
padronização, os valores de Nₛₚₜ devem ser corrigidos, de modo a obter Nₛₚₜ,₆₀. Infelizmente,
com exceção de pesquisas científicas, no Brasil não é comum a medição da energia de ensaio,
nem a correção da energia do ensaio.
OUTRO ASPECTO RELACIONADO À ATIVIDADE
HUMANA DURANTE ENSAIO É A CONTAGEM DE
GOLPES: A FALTA DE AUTOMATIZAÇÃO NA
CONTAGEM E DESORGANIZAÇÃO DURANTE A
ELABORAÇÃO DO BOLETIM DE CAMPO SÃO AS
PRINCIPAIS CAUSAS DE ERROS ASSOCIADOS AO Nₛₚₜ.
O desgaste do martelo, empenamento das hastes, cordas velhas e desvios nas
características em outros elementos do SPT também podem ser listados como causas de
desvios no Nₛₚₜ. Por esse motivo, é sempre importante a manutenção e verificação da
integridade do equipamento.
Uma crítica ao SPT é que ele obtenha resultados para 30% do metro ensaiado, já que o Nₛₚₜ é o
número de golpes necessários para prospectar os amostrados nos últimos 30cm do metro.
Outros ensaios de investigação geotécnica permitem o registro contínuo de características
geotécnicas com a profundidade.
Por fim, embora seja uma vantagem o amostrador do SPT obter o solo em profundidade, as
amostras obtidas são amolgadas. Existem técnicas mais sofisticadas de amostragem que
obtêm amostras menos perturbadas e que, quando levadas para o laboratório, possibilitam a
estimativa de parâmetros mais confiáveis.
 ATENÇÃO
Ainda diante dessas limitações, ressalta-se que o SPT é um ensaio muito popular, e que
dificilmente será abandonado da rotina de investigação geológico-geotécnica.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 3
 Ensaio de penetração de cone - CPT
ENSAIO DE PENETRAÇÃO DE CONE - CPT
CONSIDERAÇÕES INICIAIS
O ensaio de penetração do cone, conhecido como CPT (cone penetration test), é
considerado um dos melhores métodos de investigação geotécnica devido à qualidade e
quantidade de leituras possíveis de ser obtidas, além da possibilidade de ser executado
onshore ou offshore (em terra ou fora dela).
 SAIBA MAIS
Esse ensaio chegou ao Brasil por volta de 1950 para investigação offshore em plataformas de
petróleo. A partir de 1990, o método sofreu expansão nacional, e atualmente o CPT consiste no
segundo método mais empregado na investigação geotécnica no país.
O ensaio consiste na cravação de uma ponteira cônica de 60° de ápice, e seção variando de
5cm² a 15cm², sendo o mais comum o de área de 10cm². O cone deve ser cravado a uma
velocidade constante de 20mm/s e, dependendo do tipo de equipamento, pode obter leituras a
cada 10cm prospectados. Por esse motivo, o CPT é também chamado de ensaio estático, de
velocidade controlada e medição quase contínua.
NO BRASIL, A PADRONIZAÇÃO DAS DIMENSÕES, DO
PROCEDIMENTO DO ENSAIO, DA APRESENTAÇÃO E
DA INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS PODE SER
ENCONTRADA NA NBR 12.069, MAS TAMBÉM É
COMUM A UTILIZAÇÃO DAS NORMAS NORTE-
AMERICANAS ASTM D5778 E D3441.
APARELHAGEM
Existem diversos tipos de cones para ensaio CPT, que se diferenciam principalmente quanto à
seção transversal, ao método de aquisição de dados e ao tipo de parâmetro obtido.
Diante dessas variações, os cones podem ser classificados em três grandes grupos, de acordo
com a forma no qual o esforço necessário para a cravação do cone é medido.
MECÂNICOS (CPT)
O esforço é medido pela transferência mecânica pelas hastes.
ELÉTRICO
O esforço é medido por células de carga instrumentadas.
PIEZOCONE (CPTU)
É o cone elétrico acoplado a um transdutor de tensão que mede a poropressão gerada durante
o processo de cravação.
Os ensaios de piezocone são completos e fornecem resultados confiáveis para o
reconhecimento geotécnico do subsolo. Em projetos específicos de engenharia, sensores
especiais podem ser acoplados para medir parâmetros particulares:
CONES SÍSMICOS (SCPT)
CONES PRESSIOMÉTRICOS
CONES RESISTIVOS (RCPT)
CONES HÍBRIDOS
CONES SÍSMICOS (SCPT)
Com a geração de uma onda de cisalhamento na superfície do solo, um sensor posicionado no
cone mede o tempo necessário para a chegada da onda, sendo possível o cálculo da
velocidade cisalhante e a determinação do módulo de cisalhamento por meio da teoria da
elasticidade.
CONES PRESSIOMÉTRICOS
Com uma sonda pressiométrica acoplada no fuste do cone em uma profundidade específica, o
módulo é expandido, sendo possível determinar parâmetros de deformabilidade do solo.
CONES RESISTIVOS (RCPT)
É capaz de registrar a resistência elétrica do solo, fornecendo um perfil contínuo da variação da
resistência, de modo que seja possível avaliar áreas contaminadas.
CONES HÍBRIDOS
Juntam mais de uma característica dos cones mencionados acima.
Seja qual for o tipo de CPT empregado, a aparelhagem básica para execução do ensaio
envolve os elementos relacionados a seguir.
EQUIPAMENTO DE CRAVAÇÃO
Constituído de sistema hidráulico capaz de fornecer reação para a cravação do cone.
PONTEIRA
De seções transversais usualmente variando de 5cm² a 15cm², em que as mais robustas são
utilizadas na prospecção em solos mais resistentes que possuam pedregulhos ou cimentação.
A ponteira mais comum é a de 10cm² de seção transversal.
SISTEMA DE TRANSMISSÃO DE DADOS
Captam, armazenam e gerenciam as medidas obtidas pelo cone. Podem ser externos ou
instalados na própria ponteira cônica, com transmissão com ou sem cabos (wireless).
A imagem a seguir esquematiza os elementos que compõem um piezocone.
 Representação esquemática de uma ponteira de piezocone.
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
A escolha do tipo de cone a ser empregado em uma campanha geotécnica dependerá da
capacidade do sistema hidráulico para reação e cravação do cone, da acessibilidade ao local e
dos parâmetros que se deseja obter no ensaio.
APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS
Os resultados básicos obtidos do CPT são a resistência de ponta (q꜀) e o atrito lateral (fₛ). O
primeiro consiste no esforço necessário para cravar a ponta do cone, enquanto o segundo
mede o atrito no contato fuste do cone e o solo.
NO CASO DO PIEZOCONE, OBTÉM-SE TAMBÉM A
POROPRESSÃO (U).
Os resultados brutos, obtidos diretamente devem ser fornecidos ao engenheiro projetista em
planilhas, sendo também comum o envio de boletins que apresentam gráficos da variação de
q꜀, fₛ e u com a profundidade.
APESAR DE ESSES PARÂMETROS JÁ SEREM
SUFICIENTES PARA A ESTIMATIVA DA RESISTÊNCIA
DOS SOLOS, É COMUM A APRESENTAÇÃO DE
PARÂMETROS INDIRETOS COMO O MÓDULO DE
COMPORTAMENTO, QUE PERMITE CLASSIFICAR O
SOLO EM RELAÇÃO À SUA GRANULOMETRIA.
OBTÉM-SE, ASSIM, PARA CADA FURO, A
ESTRATIGRAFIA DO TERRENO.
Seja em planilha ou em gráficos, é importante que os documentos contenham informações
como a locação do furo executado, data de início e término da sondagem, e qual foi o motivo
da paralisação do ensaio.
INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS
A partir do resultado de vários furos de CPT, o engenheiro ou geólogo pode elaborar perfil
geotécnico. Ressalta-se que como a obtenção de q꜀, fₛ e u é contínua, a estratigrafia é obtida
com alta precisão e as seções podem ser mais detalhadas se comparadas àquelas obtidas
apenas de ensaios de simples reconhecimento (SPT).
No caso do CPTU, o detalhamento é ainda mais refinado, uma vez que a avaliação da geraçãode poropressão durante a cravação possibilita a identificação de camadas pouco espessas,
como de lentes de areia. A partir da resistência de ponta obtida, uma classificação da
compacidade de solos granulares pode ser expedida:
q꜀ (MPa) Designação
0 – 2,5 Muito fofo
2,5 – 5,0 Fofo
5,0 – 10,0 Médio
10,0 – 20,0 Compacto
>20,0 Muito compacto
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela 5: Classificações de compacidade relativa e consistência a partir do CPT. 
Extraída de: Eurocode 7, 1997, p. 111.
Além dessas informações, a partir dos resultados do ensaio de cone é possível obter:
condições do nível d’água;
ângulo de atrito interno; resistência não drenada das argilas;
histórico de tensões; módulo de deformabilidade; e
coeficiente de adensamento.
A partir de método semiempírico, também é possível estimar a capacidade de carga das
fundações e a magnitude dos recalques. A tabela a seguir apresenta a aplicabilidade dos
resultados de CPT e CPTU.
CPT CPTU
Perfil do solo Alta Alta
CPT CPTU
Estrutura do solo Baixa
Moderada a
alta
História de tensões Baixa
Moderada a
alta
Variação espacial das propriedades
mecânicas
Alta Alta
Propriedades mecânicas
Moderada a
alta
Moderada a
alta
Características de adensamento - Alta
Potencial de liquefação Moderada Alta
Economia no custo das investigações Alta Alta
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela 6: Potencialidades do CPT e CPTU. 
Extraída de: Schnaid e Odebrecht, 2012, p. 89.
Outra interpretação rotineira obtida a partir de resultados do cone é a razão de atrito (
) dada por:
Rf
Rf = fs/qc
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
A imagem adiante apresenta a variação de qₜ (resistência de ponta corrigida), fₛ,
e I꜀ᵣᵥᵥ (índice de classificação do material) com a profundidade.
 Ensaio CPT típico em solo estratificado.
Solos que apresentam
de cerca de 1% são geralmente arenosos, enquanto valores acima de
indicam solos argilosos. Outro parâmetro utilizado para classificar solos a partir das medidas do
ensaio de cone é o parâmetro
, dado por:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Rf
Rf
Rf
Bq
Bq =
u2 − u0
qt − σv0
Onde
é a poropressão medida no ensaio;
a pressão hidrostática da água intersticial; qₜ a resistência de ponta corrigida; e
a tensão vertical in situ. A imagem a seguir apresenta a variação desses parâmetros com a
profundidade.
 Ensaio CPTU típico em solo estratificado.
O
e o
também podem ser utilizados para classificar solos segundo o sistema de classificação de
Robertson et al. (1986) chamado Soil Behavior Type Classification (SBT). A vantagem desse
método é que a classificação é feita a partir do comportamento do solo in situ, em vez de
parâmetros obtidos em laboratório, como granulometria e limites de consistência, obtidos de
amostras deformadas. Além disso, o SBT pode ser utilizado para avaliar a susceptibilidade à
liquefação dos materiais.
u2
u0
σv0
Rf
Bq
Zona Tipos de Solos
1 Solo fino sensível
2 Solo orgânico e turfas
3 Argilas – argila siltosas
4 Argila siltosa – silte argiloso
5 Siltes arenosos – areias siltosas
6 Areias limpas – areias siltosas
7 Areias com pedregulhos – areias
8 Areias – areias limpas
9 Areias finas rígidas
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Ábaco de identificação do comportamento típico de solos. 
Extraída de: Schnaid e Odebrecht, 2012, p. 87.
LIMITAÇÕES
Apesar de o ensaio de cone obter parâmetros geotécnicos confiáveis, sendo considerado o
melhor método de investigação, algumas dificuldades relacionadas à execução podem ser
citadas.
ANCORAGEM
Dependendo do sistema hidráulico disponível, pode não ser possível prospectar em solos
resistentes, sendo necessário aplicar a técnica de pré-furo com trado, no qual as informações
geotécnicas dessa região serão perdidas.
AMOSTRAS
Não há coleta de amostras durante o ensaio para a classificação táctil-visual em campo e
posterior caracterização em laboratório.
SISTEMA DE CRAVAÇÃO
Deve ser inspecionado periodicamente, para garantir que não haja perdas na pressão aplicada
(vazamentos) e que a velocidade de cravação seja constante.
SENSORES ELÉTRICOS
Devem ser calibrados e exigem manutenção periódica, preferencialmente sempre que se
iniciar uma campanha de investigação.
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
INTERPRETAÇÃO
Pode ser complexa em solos naturais heterogêneos.
Além desses pontos, a integridade de todo o equipamento deve ser verificada, a fim de não
mascarar os resultados do ensaio. As ponteiras não devem apresentar desgastes e avarias, e
as hastes devem ser lineares, livres de empenamentos.
Os valores de q꜀ e fₛ devem ser corrigidos no ensaio CPTU, devido às variações nas seções da
ponteira e à variabilidade em relação à posição do elemento filtrante. Estima-se que, em
argilas, encontram-se variações de 10% a 30% nos resultados que não foram adequadamente
corrigidos. As equações a seguir apresentam as correções de q꜀ para qₜ ,e fₛ para fₜ:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Onde: 
 
q꜀ = resistência de ponta medida durante o ensaio. 
, obtido da calibração do cone; para
, a área da seção da luva, e
a área da seção cônica. 
= poropressão medida na posição 2.
qt = qc + (1 − a)u2
a =
AN
AT
AN
AT
u2
javascript:void(0)
 Possíveis posições dos elementos filtrantes.
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Onde
é a área no topo da luva de atrito;
a área lateral da luva de atrito; e
a poropressão medida na posição 3 do cone. Apesar dessas limitações, é importante frisar que
o ensaio de come tem pouca influência do operador, é econômico e sensível às variações do
solo. Em solos homogêneos, como em aterros, a campanha de sondagem pode ser suficiente
apenas com ensaios de CPT ou CPTU.
ft = fs − +
u2 Ast
AL
u3 Ast
AL
Ast 
AL
u3
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 4
 Reconhecer outros ensaios de investigação geotécnica (VST, DMT, PMT)
TIPOS MENOS USUAIS DE ENSAIOS DE CAMPO
ENSAIO DE PALHETA (VST)
O ENSAIO DE PALHETA, RECONHECIDO TAMBÉM
COMO VANE TEST, É EMPREGADO PRINCIPALMENTE
PARA A DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA NÃO
DRENADA DE ARGILAS MOLES. ESSE ENSAIO FOI
DESENVOLVIDO EM 1919 NA SUÉCIA, TENDO SEU
USO INICIADO NO BRASIL EM 1949 E DIFUNDIDO
ENTRE AS DÉCADAS DE 1970 E 1980.
O ensaio consiste na inserção de uma palheta cruciforme no solo, e aplicação de rotação a
uma velocidade de 6,0 ± 0,6° por minuto, em um tempo máximo de cinco minutos. Após essa
etapa, deve-se aplicar dez revoluções da palheta para provocar o amolgamento do solo,
possibilitando a determinação da resistência amolgada do material.
A PADRONIZAÇÃO DA VELOCIDADE BUSCA QUE O
SOLO SEJA CISALHADO SOB CONDIÇÃO NÃO
DRENADA.
Para que os resultados obtidos sejam adequados e representativos, Schnaid e Odebrecht
(2012) mencionam que o ensaio de palheta é aplicável em solos:
Com
.
Com
.
Predominantemente argilosos, com mais de 50% passando pela peneira #200, LL
superior a 25% e IP superior a 4%.
Sem lentes de areia.
O equipamento do ensaio de palheta é formado, principalmente por palheta, hastes, e
equipamento para aplicação de torque. A palheta é formada por quatro aletas de aço,
usualmente com diâmetro de 65mm e altura de 130mm. Equipamentos com dimensões
distintas podem ser encontrados, mas usualmente a relação H = 2D é mantida. As palhetas
podem ser de acionamento manual ou elétrico.
 Palheta para ensaio vane test.
NSPT ≤ 2
qc ≤ 1000kPa
As hastes são utilizadas para que a palheta alcance o solo a ser ensaiado, devem ser de aço e
resistentes ao torque. O torque deve ser aplicado por equipamento capaz de registrar leituras a
cada 2° de rotação da palheta, por meio de células de carga acopladas a sistemas de
aquisiçãode dados ou por torquímetros manuais.
Para demais procedimentos, padronização de equipamentos e interpretação de resultados, a
NBR 10905 deve ser consultada. Essa norma estabelece dois tipos de equipamento para a
palheta, como veremos a seguir.
EQUIPAMENTO TIPO A
Não utiliza a perfuração prévia (pré-furo), pois a palheta é cravada estaticamente em solos de
baixa resistência, protegida por uma sapata. Ao se atingir a profundidade na qual se deve
realizar o ensaio, o torque é aplicado. Os resultados obtidos por essa técnica são mais
confiáveis, uma vez que se minimiza o efeito do amolgamento durante a instalação da palheta
e se reduz a variabilidade dos torques medidos.
EQUIPAMENTO TIPO B
Utiliza a perfuração prévia (pré-furo). As leituras são suscetíveis a erros, mas podem ser
minimizadas com uso de espaçadores com rolamentos.
A interpretação dos resultados é dada pela curva torque × rotação, a partir da qual é capaz
de obter parâmetros geotécnicos como a resistência não drenada de argilas (Su) e a razão de
pré-adensamento (RSA ou OCR).
 Curva torque × rotação do ensaio de palheta.
A equação abaixo evidencia como calcular a resistência não drenada, onde M é o torque
máximo medido (kNm) e D é o diâmetro da palheta (m). Quando se calcula a resistência
amolgada (Sur) deve-se utilizar o torque medido após as dez revoluções da palheta.
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
A razão entre a resistência não drenada Su e a amolgada Sur é dada pela sensibilidade da
argila (St):
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Esse parâmetro permite avaliar a perda da resistência do material após o amolgamento,
segundo a classificação:
Sensibilidade St
Baixa 2-4
Média 4-8
Alta 8-16
Muito alta >16
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Su =
0, 86M
πD3
St =
Su
Sur
 Tabela 7: Sensibilidade das argilas. 
Extraída de: Schnaid e Odebrecht (2012, p. 124).
O sucesso do ensaio e a qualidade dos resultados obtidos dependerão do estado de
conservação de toda a aparelhagem, bem como os cuidados tomados durante a execução do
procedimento de ensaio. Algumas limitações associadas ao ensaio de palheta são:
Uma drenagem parcial do solo durante o ensaio, obtendo-se uma resistência que não
pode ser considerada não drenada.
A velocidade de aplicação do torque, associado a efeitos viscosos na água adsorvida da
argila, sendo a maior influência observada em solos de alta plasticidade.
A anisotropia do material.
Para esses efeitos, pode-se aplicar correções aos resultados obtidos, a fim de garantir a
qualidade dos parâmetros estimados.
DILATÔMETRO DE MARCHETTI (DMT)
 VOCÊ SABIA
O ensaio dilatométrico foi desenvolvido na década de 1970 pelo professor italiano Silvano
Marchetti, motivo pelo qual o equipamento é conhecido também como dilatômetro de
Marchetti. O ensaio é considerado vantajoso, uma vez que parte da hipótese de que as
perturbações geradas pela cravação do dilatômetro são inferiores àquelas imprimidas em
outros ensaios de campo de penetração.
O ensaio consiste na cravação de uma lâmina no solo, com a medição do esforço necessário
para essa penetração. Ao atingir a profundidade especificada para a realização do ensaio,
aplica-se uma pressão de gás no diafragma de aço, que expande a membrana e empurra o
solo.
O EQUIPAMENTO DO ENSAIO É COMPOSTO PELA
CAIXA DE CONTROLE, NA QUAL SÃO ACOPLADOS
OS MANÔMETROS, AS VÁLVULAS DE CONTROLE DE
PRESSÃO E DE DRENAGEM, AS CONEXÕES PARA
ALIMENTAÇÃO DE PRESSÃO DE GÁS E OS CABOS
ELÉTRICOS DE ATERRAMENTO; ALÉM DO CILINDRO
DE GÁS, DE ONDE VIRÁ O FLUIDO PARA APLICAR A
PRESSÃO, AS HASTES E A LÂMINA, ONDE É FIXADO
O DIAFRAGMA.
 Caixa de controle do ensaio dilatométrico.
 ATENÇÃO
Não existe norma técnica brasileira que padronize o equipamento, o procedimento e a
interpretação dos resultados dilatométricos, podendo ser consultadas as normas norte-
americanas e europeias.
A interpretação do ensaio é realizada a partir das leituras de deslocamento da membrana
quando o diafragma é expandido – A e B –, que devem ser correspondentes às deformações
elásticas do solo. A partir dessa interpretação, é possível obter:

O coeficiente de empuxo no repouso (
).
O módulo de elasticidade (E).


A razão de pré-adensamento (RSA ou OCR).
A resistência ao cisalhamento não drenado das argilas (Su).


O ângulo de atrito interno para areias (
K0
).
A classificação dos solos.


A avaliação da susceptibilidade à liquefação dos materiais.
Em equipamentos especiais, podem ser realizados ensaios sísmicos (SDMT) para a
determinação da velocidade cisalhante. Para que seja garantida a qualidade dos resultados
obtidos por meio do ensaio dilatométrico, é importante que a aparelhagem esteja íntegra,
especialmente sem empenamentos e saliências entre a lâmina e o anel de fixação.
TAMBÉM É ESSENCIAL QUE HAJA UMA PERIÓDICA
CALIBRAÇÃO DO EQUIPAMENTO, COM A FINALIDADE
DE GARANTIR A ACURÁCIA DAS LEITURAS, QUAL
PRESSÃO APLICADA DEVE SER ADEQUADA E QUE
NÃO HAJA VAZAMENTOS NO SISTEMA.
PRESSIÔMETRO DE MÉNARD (PMT)
O ensaio pressiométrico foi idealizado em 1955 pelo engenheiro francês Louis Ménard,
motivo pelo qual também é conhecido como pressiômetro de Ménard. O equipamento do
φ
pressiômetro é composto, principalmente, pela sonda pressiométrica e pelo painel onde são
controlados a pressão e o volume.
 SAIBA MAIS
O ensaio consiste na aplicação de uma pressão uniforme nas paredes de um furo de
sondagem com auxílio de uma membrana flexível acoplada a uma sonda cilíndrica, de modo a
avaliar a resposta de deformação do solo.
Normas internacionais podem ser consultadas para padronização de equipamento,
procedimento e interpretação de resultados, já que não existe norma brasileira para o ensaio
pressiométrico. A execução pode ser dada sob três procedimentos mais comuns:
ENSAIO EM PRÉ-FURO
AUTOPERFURANTE (SBPM)
CRAVADO
ENSAIO EM PRÉ-FURO
A medida de deformação é realizada em um furo já executado.
AUTOPERFURANTE (SBPM)
O furo é executado por um tubo de parede fina, que aloja a sonda pressiométrica. Quando se
atinge a profundidade especificada para o ensaio, aplica-se a pressão e mede-se a deformação
por sensores elétricos.
CRAVADO
Um cone pressiométrico (CPMT) é cravado no solo com auxílio de sistema hidráulico. Nesse
ensaio, além das medidas pressiométricas, são obtidos os parâmetros medidos no ensaio de
cone (atrito lateral e resistência de ponta).
A interpretação do ensaio dependerá do tipo de equipamento, procedimento empregado e tipo
de solo ensaiado, sendo o principal resultado a curva pressiométrica (pressão ×
deslocamento), que pode ser utilizada para avaliar:
O comportamento tensão × deformação do solo, obter o módulo de deformabilidade (E).
O módulo cisalhante do solo (G).
O coeficiente de empuxo (K).
A resistência ao cisalhamento não drenada (Su).
O ângulo de atrito interno do solo (
).
E o ângulo de dilatância do solo (
).
Para garantir a qualidade dos resultados obtidos, é importante realizar calibrações e
manutenções periódicas no equipamento, para que se garanta que a pressão aplicada seja
adequada e as leituras sejam acuradas.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
CONCLUSÃO
φ
ψ
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste conteúdo, vimos os aspectos mais importantes sobre as investigações geológico-
geotécnicas de campo, explorando seus objetivos, etapas, principais ensaios, aplicações,
interpretação de resultados, procedimentos e suas limitações.
O conhecimento desses aspectos é importante para a elaboração de projetos em obras de
terra, já que os solos são materiais heterogêneos que demandam reconhecimento de suas
características.
 PODCAST
Confira o conteúdo preparado especialmente para enriquecer o seu conhecimento.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM. D3441: standard test method
for mechanical cone penetration tests of soil. West Conshohocken,PA: ASTM, 1998.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM. D5778: Standard test method
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Pesquise o artigo Investigação geotécnica do solo: entenda essa etapa para
compreender a aplicabilidade dos ensaios de campo e reconhecer o ensaio de simples
reconhecimento (SPT).
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engenharia.
CONTEUDISTA
Mirella Dalvi dos Santos