SLIDE 1

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Fundações
Introdução ao estudo das 
fundações e análise dos solos
Prof. Msc. Gabriel Trindade Caviglione
• Unidade de Ensino: 1
• Competência da Unidade: Introduzir o estudo de investigação do solo e ressaltar
sua importância no projeto de fundações.
• Resumo: Apresentar os estudos utilizados no reconhecimento de subsolo.
• Palavras-chave: Perfil de solo, investigação, SPT.
• Título da Teleaula: Introdução ao estudo das fundações e
análise dos solos.
• Teleaula nº: 1
Contextualização da aula
• O que são fundações?
• Estruturas destinadas a suportar o peso das edificações
• Caminho das forças: laje – viga – pilar – fundação
• Apoio da edificação: solo
Características, resistência, comportamento
Contextualização da aula
• Como conhecer as características do solo?
• Investigação de campo
• Investigação de laboratório
• Através do comportamento do solo é possível escolher a fundação
adequada para o projeto
O que é uma 
fundação?
Importância da 
investigação 
geotécnica
0:05
O que é uma fundação?
• Elementos que mantém a edificação
ancorada no solo/rocha;
• Chamada também de infraestrutura por
estar sob a edificação
• Inclui o maciço de solo. Fonte: iStock (2019).
O que é uma edificação?
• Peça chave no projeto é prever o comportamento do solo;
• Aplicação de tensões – fundação;
• Alívio de tensões – escavação;
• Fluxo d’água – barragem de terra;
• Interação solo-estrutura;
• Transferência de carga da estrutura para o solo.
O que é uma fundação?
• Cada perfil de solo possui uma característica;
• Cada obra de fundação será uma experiência única, com cargas e
solicitações de natureza e grandeza distintas;
• Cargas estáticas: permanentes, acidentais do solo, hidrostáticas, da chuva;
• Cargas dinâmicas: de impacto, de operação de maquinário, de vento;
• Cargas são traduzidas em forças verticais,
horizontais e momentos nos pilares;
O que é uma fundação?
• Cabe ao engenheiro escolher o tipo de
fundação com base nas cargas dos pilares,
no perfil de solo do terreno e no local da
obra;
• Além de considerar os aspectos técnicos e
econômicos do projeto.
Fundações
Rasas
Blocos
Sapatas
Radiers
Profundas
Tubulão
Estacas
Fonte: o autor.
Processo de previsão de problemas geotécnicos
• Determinar a situação em campo (ensaios de campo e laboratório);
• Simplificar;
• Determinar mecanismos;
• Selecionar métodos e parâmetros;
• Manipular método e parâmetros para obter a
previsão;
• Representar a previsão.
NBR 6122 – Projeto e execução de fundações
• Reconhecimento inicial do local da obra;
• Investigação geológica (dependendo do porte da obra);
• Investigação geotécnica preliminar;
• SPT
• Investigação geotécnica complementar (dependendo
das peculiaridades do subsolo e do projeto)
• Mistas e rotativas
• CPT, SPT-T, DMT, Vane test, etc.
NBR 6122 – Projeto e execução de fundações
• Cabe ao projetista definir o programa de investigação mais adequado
para a obra
• Preliminar: conhecer as características do solo
• Complementar: caracterizar as camadas pelo comportamento
• Execução: confirmar condições de projeto que são críticas na obra
• Ausência de investigação / Má interpretação
da investigação – problemas na fundação
Importância da investigação geotécnica
• Custo da investigação geotécnica = 0,2 a 0,5% do custo total da obra
Reparo dos 
problemas de 
fundação em 
uma obra já 
finalizada
Investigação 
geotécnica
Fonte: o autor.
PRECISO FAZER A SONDAGEM?
Sim!! ABNT NBR 8036
Não fazer sondagens implica em custo e risco para o profissional e 
para o empreendimento
Normas importantes
• NBR 8044: Projeto geotécnico – Procedimento
• Procedimentos a serem observados nos estudos e projetos
• NBR 8036: Programação de sondagens de simples reconhecimento
dos solos para fundações de edifícios
• Procedimentos mínimos e profundidade das sondagens
• NBR 12722: Discriminação dos serviços para
construção de edifícios
• Serviços referentes ao projeto geotécnico
Situação Problema 1
Considere que você se tornou um pesquisador de uma grande
instituição, que tem como objetivo criar um campo experimental.
Diversos tipos de fundações serão construídas e testadas neste local e
como responsável, você precisará elencar os serviços necessários,
levantar os recursos financeiros e acompanhar todas as atividades que
serão desenvolvidas no local para garantir que tudo
seja executado de acordo com as normas vigentes.
Para levantar os recursos necessários, você deverá elaborar um
relatório destacando a importância de uma ampla investigação
geotécnica, os impactos deste estudo, ou da ausência dele nas obras de
engenharia, além dos parâmetros que se busca obter de acordo com as
recomendações normativas.
Resolução SP1
• O relatório deve conter 3 partes importantes: introdução,
desenvolvimento e conclusão.
• Introdução: deverá apresentar brevemente o que é investigação
geotécnica, qual seu objetivo na engenharia de fundações e qual o
objetivo deste relatório em relação ao campo experimental.
Resolução SP1
• Desenvolvimento: descrever o papel da infraestrutura nas edificações,
apresentar quais as informações buscamos na prospecção do subsolo
e destacar porque é importante conhecermos os tipos de solo, a
profundidade e a espessura da camada em que ocorrem, resistência,
compacidade dos solos granulares e a consistência dos solos coesivos,
a profundidade
do topo rochoso e suas características, localização do
nível d’água.
Resolução SP1
• Conclusão: destacar que estes estudos embasarão diversos trabalhos
científicos no país, desenvolvendo novas tecnologias e métodos de
análise que tornarão as fundações mais seguras e econômicas.
Métodos de 
investigação 
geotécnica
Métodos diretos e 
semidiretos
0:20
Métodos indiretos, semidiretos e diretos
Métodos Indiretos Semidiretos Diretos
Coletam amostra NÃO NÃO SIM
Avaliam 
comportamento 
geotécnico
NÃO SIM SIM
Fonte: o autor.
Número mínimo de sondagens SPT
• Segundo a NBR 8036
• Distribuídos preferencialmente
em diagonais e nas extremidades
da área;
• No máximo 100 m de distância
entre eles.
Área a ser construída (m²) N° mínimo de furos
< 200 2
200 – 400 3
400 – 600 3
600 – 800 4
800 – 1000 5
1000 – 1200 6
1200 – 1600 7
1600 – 2000 8
2000 – 2400 9
> 2400 Critério
Fonte: ABNT (1983).
Investigação preliminar e complementar
• Em alguns casos a investigação preliminar não traz todas as
informações necessárias, como em terrenos com camadas de solo de
espessuras muito variadas, ou quando o solo for muito mole;
• Cria-se a necessidade de investigação complementar
• Pontos adicionais de SPT
• Realização de outros ensaios
Métodos indiretos
• Muito utilizados para prospectar petróleo, minérios, água
subterrânea e rochas;
• Mapeamento é realizado sem introdução de equipamento no maciço;
• Emissão de corrente elétrica
• Emissão de ondas sísmicas.
Métodos indiretos
• Método da eletrorresistividade – o mapeamento é feito em linhas
afastando os eletrodos de corrente e medindo a diferença de
potencial elétrico entre os eletrodos centrais;
• Método sísmico – o mapeamento é feito emitindo ondas sísmicas e
medindo a velocidade de propagação das ondas elásticas.
Os dados dos métodos indiretos devem ser
complementados com ensaios diretos ou
semidiretos.
Métodos semidiretos
• CPT – Cone Penetration Test
• Vane Test
• PMT – Pressiometer Test
• DMT – Dilatometer Penetration Test
CPT – Ensaio do cone
• Cravação em velocidade constante de um
conjunto formado por cone de aço
inoxidável (ponteira) e hastes;
• ASTM D-3441 / 2016
Fonte: Christoni (2015).
CPT – Ensaio do cone
• Mede resistência de ponta (qc) e atrito lateral
(fs) durante a cravação do cone;
• Permite obter a estratigrafia do perfil de solo
através da razão de atrito (Rf = fs/qc);
• CPTu (piezocone) – mede também a presença
de água no solo.
Fonte: Christoni (2015).
Vane Test – Ensaio da palheta
• Determinar a resistência não drenada
(coesão) de argilas moles a muito moles;
• NBR 10905: Ensaio dePalheta in situ –
Procedimento;
• Posiciona-se a palheta na profundidade
desejada e aplica-se uma rotação até ocorrer
a ruptura por cisalhamento do solo;
• Serão medidos torque e ângulo de rotação
Fonte: https://bit.ly/3SXgA3q
PMT – Ensaio pressiométrico de Ménard
• Determinar a resistência não drenada do
solo e a deformabilidade do solo em termos
de módulo cisalhante (G) ou módulo de
Young (E);
• Obtém-se o comportamento tensão –
deformação do solo;
• Com o resultado é possível obter a tensão
horizontal do solo e o coeficiente de empuxo
no repouso.
Fonte: https://bit.ly/3AucQyQ
DMT – Ensaio dilatométrico de Marchetti
• Cravação da lâmina dilatométrica no solo;
• Mede-se o esforço necessário à
penetração, para em seguida usar a
pressão de gás para expandir a membrana
de aço no interior da massa de solo;
Fonte: Christoni (2015).
DMT – Ensaio dilatométrico de Marchetti
• Com as pressões medidas é possível obter
o ângulo de atrito interno do solo, razão de
sobreadensamento, resistência não
drenada, coeficiente de permeabilidade,
peso específico, coeficiente de empuxo no
repouso, entre outros.
Fonte: Teixeira et al (2006).
Métodos diretos
• São métodos mais simples que
proporcionam amostragem
• Poços de inspeção;
• Trincheiras;
• Sondagens à trado (SPT).
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
STANDARD 
PENETRATION TEST 
(WITH TORQUE 
MEASUREMENT)
0:40
SPT – Sondagem de simples reconhecimento
• Ensaio de prospecção do subsolo mais difundido no Brasil;
• Facilidade mobilização;
• Coleta amostras de solo através do amostrador bipartido;
• Análise visual-tátil do solo;
• Representação do perfil.
Execução do SPT
• NBR 6484 / 2001: Solos –
Sondagem de simples
reconhecimento com SPT
– Método de ensaio
Fonte: Teixeira et al (2006) e Chiossi (2013).
Execução do SPT
• Ensaio de penetração dinâmica em três etapas:
• I - Perfuração
• II - Amostragem
• III - Ensaio penetrométrico
II/III simultâneas
I alternada com II/III
0,45 cm
0,55 cm
1,0 m
2,0 m
(...)
I
II/III
I
15 cm = N1
15 cm = N2
15 cm = N3
1 m
2 m
NSPT
Fonte: o autor.
Execução do SPT
• As etapas de perfuração e amostragem são realizadas
alternadamente;
• Cravação do amostrador: são aplicados golpes na cabeça da haste por
meio de um peso caindo em queda livre
• Solos MAIS resistentes – MAIS golpes
• Solos MENOS resistentes – MENOS golpes
• Nspt = soma do número de golpes dos últimos
30 cm do metro investigado.
Avanço da perfuração
• Pode ser realizada com:
• Trado helicoidal
• Circulação d’água: bombeada por dentro da haste e retornada à superfície
pelo espaço anelar entre a haste e o revestimento.
Resultados
• Tipo de solo através da análise tátil-visual de amostras deformadas
retiradas de metro em metro;
• Resistência oferecida pelo solo (Nspt) durante a cravação do
amostrador padrão;
• Posição do N.A.
Resultados
• A partir do Nspt pode-
se classificar o solo de
acordo com a
compacidade dos solos
granulares (areias e
pedregulhos) e a
consistência dos solos
finos (argilas e siltes)
Solo Nspt Designação
Areias e siltes arenosos
N ≤ 4 
5 a 8
9 a 18
19 a 40
N > 40
Fofa(o)
Pouco compacta(o)
Medianamente compacta(o)
Compacta(o)
Muito compacta(o)
Argilas e siltes argilosos
N ≤ 2
3 a 5
6 a 10
11 a 19
N > 19
Muito mole
Mole
Média(o)
Rija(o)
Dura(o)
Fonte: ABNT (2001).
SPT-T – Sondagem com medida de torque
• Torque será uma medida extra que o projetista pode adotar;
• Realizada com um torquímetro;
• Após cravar o amostrador padrão, a cabeça de bater é retirada para a
instalação do adaptador com um torquímetro;
SPT-T
• Rotacionando este dispositivo com o amostrador cravado no solo a
uma profundidade, mede-se o torque necessário para romper a
adesão entre o amostrador e o solo, obtendo assim o atrito lateral
expresso em kg/cm²;
• Uma segunda medida é obtida girando novamente o torquímetro,
denominada torque residual;
SPT-T
• A medida do torque contribui
para reduzir possíveis erros do
SPT e para obter o atrito lateral de
forma mais confiável por um
custo adicional pequeno.
Fonte: Schnaid e Odebrecht (2012).
Boletim de sondagem
• Relatório que mostra os resultados do ensaio
Fonte: ABEF (2012).
Término da sondagem
• Depende da orientação do projetista;
• NBR 6484 estabelece os critérios de paralização:
• Impenetrável ao amostrador
• Impenetrável ao trépano (circulação d’água)
• Sondagem rotativa – sonda é capaz de trazer testemunho de rocha.
Ensaios de campo
Sondagem de 
simples 
reconhecimento -
SPT
1:00
Situação Problema 2
É hora de planejar a campanha de sondagem indicando quais ensaios
serão realizados e como eles estarão dispostos na área de 55 x 72 m.
Você levou dois técnicos de laboratório que fizeram algumas sondagens
à trado. Pela resistência e análise de amostras deformadas, você
descartou a possibilidade de encontrar camadas de argila mole. Na
elaboração da planta de locação, indique um ponto
de referência e oriente a equipe de topografia
quanto às informações necessárias.
Fonte: Melo (2019).
Resolução SP2
• Área do terreno: 55 x 72 m = 3960 m²
• Recomendação da norma NBR 8036/1983: mínimo de 9 pontos para
áreas maiores que 2400 m², podendo utilizar como parâmetro 1
ponto a cada 200 m² como base de projeção dos demais pontos, caso
o projetista julgar necessário.
• Como se trata de dados para trabalhos acadêmicos,
usaremos 1 ponto a cada 200 m² = 3960/200 = 20 pontos.
Resolução SP2
• 11 pontos SPT – obrigatório pela norma;
• 6 pontos CPT – confirmará e expandirá a análise dos parâmetros
resistência;
• 3 poços de inspeção – por meio de ensaios laboratoriais confirmarão
os tipos de solos.
Fonte: Melo (2019).
Situação Problema 3 
Agora será necessário executar os pontos de sondagem SPT. Para
garantir que os ensaios sejam executados conforme recomendações das
normas vigentes, você acompanhou e agora auxiliará a equipe na
elaboração dos relatórios. No primeiro ponto (SP1), você solicitou
investigação até 11,40 m e de acordo com a necessidade das pesquisas,
houve a necessidade de utilizar revestimento até
11,00 m de profundidade e os golpes a cada 15 cm
foram anotados. A cota do ponto SP1 é 96,50 m.
Desta forma, você deverá elaborar o relatório no padrão exigido pela
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) e pela ABEF
(Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e
Geotecnia) e verificar se o critério de paralização do ensaio e o avanço
por lavagem foram corretos, destacando que a análise táctil visual foi
confirmada em laboratório.
Prof (m) N° golpes Solo Avanço
0 0 a 1,55 m aterro de areia 
fina pouco argilosa
Até 1 m com trado cavadeira
1 1 1 2
Até 6,55 m com trado 
espiral
2 2 2 3
Até 4,80 m argila silto
arenosa3 2 4 4
4 1 5 4
5 4 6 5
Até 11,40 m argila siltosa
6 5 7 8
7 8 8 11
8 9 10 12
Até 11,40 m com lavagem
9 11 10 12
10 12 12 15
11 14 13 15
Fonte: Melo (2019).
Resolução SP3
• Conforme a NBR 6484 (ABNT, 2001), você deve inserir no relatório:
• Dados do interessado e da obra;
• Indicação da cota de referência, que neste caso corresponde à 96,5 m;
• Descrição das ferramentas usadas no avanço da perfuração;
• Profundidade perfurada;
• Indicação do índice de resistência à penetração N,
somando o número de golpes dos últimos 30 cm;
• Local para assinatura dos responsáveis;
Resolução SP3
• Conforme a NBR 6484 (ABNT, 2001), você deve inserir no relatório:
• Identificação dos solos amostrados, utilizando a convenção da NBR 13441;
• Análise da compacidade e consistência dos solos: Aterro de areia fina pouco
argilosa (N = 3), fofa / Argila silto arenosa (N de 5 a 8), mole a média / Argila
siltosa (N de 9 a 28), média a dura;
• Posição do nível d’água;
• Data de início e término da sondagem;
• Campo de observações para anotar qualquer
informação relevante.
Resolução SP3
• MOSTRAR SONDAGEM CÂMERA DE DOCUMENTOS.
RECAPITULANDO
1:15
Recapitulando
• O que são fundações;
• Importância da investigação geotécnica;
• Métodos de investigação geotécnica;• SPT e SPT-T.