1_Retirada_de_Amostras

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Universidade Federal de Santa MariaUniversidade Federal de Santa Maria
Centro de TecnologiaCentro de Tecnologia
Mecânica dos SolosMecânica dos Solos
Retirada de amostrasRetirada de amostras
Prof. Eng. Rinaldo PinheiroProf. Eng. Rinaldo Pinheiro
Solos Solos –– conceitos fundamentaisconceitos fundamentais
SOLO SOLO ⇒⇒ material constituído de elementos minerais e orgânicos. São material constituído de elementos minerais e orgânicos. São 
componentes da paisagem e constituem um ecossistema particular. componentes da paisagem e constituem um ecossistema particular. 
Formam sistemas dinâmicos abertos, com constante troca de Formam sistemas dinâmicos abertos, com constante troca de 
matéria e energia, logo em constante alteração física e química matéria e energia, logo em constante alteração física e química de de 
seus componentes. seus componentes. 
►► Os processos constantes atuantes nos solos são governados por Os processos constantes atuantes nos solos são governados por 5 5 
fatores de formação dos solos: fatores de formação dos solos: Substrato geológico; Clima; Substrato geológico; Clima; 
Organismos; Relevo; Tempo.Organismos; Relevo; Tempo.
►► O efeito destes processos traduzO efeito destes processos traduz--se na formação de características se na formação de características 
que diferenciam os solos entre si.que diferenciam os solos entre si.
ƒƒ Os solos desempenham funções básicas à vida do planeta:Os solos desempenham funções básicas à vida do planeta:
ƒƒ Meio para o crescimento das plantas;Meio para o crescimento das plantas;
ƒƒ Regulador do fluxo hídrico do planeta;Regulador do fluxo hídrico do planeta;
ƒƒ Suporte às edificações e demais obras civis;Suporte às edificações e demais obras civis;
ƒƒ Retenção, filtragem e decomposição de resíduos indesejáveis.Retenção, filtragem e decomposição de resíduos indesejáveis.
Solos Solos –– conceitos fundamentaisconceitos fundamentais
►► O solo como recurso natural deve ser conservado e propriamente eO solo como recurso natural deve ser conservado e propriamente explorado. xplorado. 
É necessário conhecer sua origem, sua gênese e suas característiÉ necessário conhecer sua origem, sua gênese e suas características físicas, cas físicas, 
químicas e morfológicas, além de suas propriedades frente às difquímicas e morfológicas, além de suas propriedades frente às diferentes erentes 
aplicações.aplicações.
►► Para distintas atividades profissionais, os solos têm diferentesPara distintas atividades profissionais, os solos têm diferentes conceitos e conceitos e 
funções:funções:
ƒƒ Geólogos Geólogos ⇒⇒ camadas de material camadas de material inconsolidadoinconsolidado que recobrem as que recobrem as litologiaslitologias..
ƒƒ QuímicosQuímicos ⇒⇒ recipiente que armazena nutrientes e outros elementos químicos.recipiente que armazena nutrientes e outros elementos químicos.
ƒƒ FísicosFísicos ⇒⇒ material de características físicas e comportamento variando comaterial de características físicas e comportamento variando com as m as 
condições ambientais. condições ambientais. 
ƒƒ AgrônomoAgrônomos s ⇒⇒ base para o desenvolvimento da agricultura e pecuária. base para o desenvolvimento da agricultura e pecuária. 
ƒƒ EngenheirosEngenheiros ⇒⇒ material de construção e sustentação para as obras.material de construção e sustentação para as obras.
Solos Solos –– conceitos fundamentaisconceitos fundamentais
Solos Solos –– conceitos fundamentaisconceitos fundamentais
Argissolo Planossolo
Solos Solos –– conceitos fundamentaisconceitos fundamentais
Saibro de granito Solo Glei
Retirada de AmostrasRetirada de Amostras
►► Amostra DeformadaAmostra Deformada
Porção de solo desagregado e deve ser Porção de solo desagregado e deve ser 
representativa do solo que está sendo investigadorepresentativa do solo que está sendo investigado
►► Coleta:Coleta:
Pá, picareta, enxada, trado, Pá, picareta, enxada, trado, amostradoramostrador de parede de parede 
grossa.grossa.
►► Uso:Uso:
Identificação visual e táctil, ensaios de caracterização Identificação visual e táctil, ensaios de caracterização 
((granulometriagranulometria, limites de consistência, massa , limites de consistência, massa 
especifícaespecifíca, etc.), etc.)
Retirada de AmostrasRetirada de Amostras
►► Amostra Amostra IndeformadaIndeformada
Deve ser representativa da Deve ser representativa da estruturaestrutura e teor de e teor de 
umidade, geralmente de forma cúbica ou cilíndrica.umidade, geralmente de forma cúbica ou cilíndrica.
►► Coleta:Coleta:
AmostradorAmostrador de parede fina (NBR 3122/89), moldes de parede fina (NBR 3122/89), moldes 
de compressibilidade, cisalhamento, etc., blocos de compressibilidade, cisalhamento, etc., blocos 
(regulares ou irregulares).(regulares ou irregulares).
►► Uso:Uso:
Determinar as características físicas do solo in Determinar as características físicas do solo in situsitu. . 
Índices físicos, permeabilidade, parâmetros de Índices físicos, permeabilidade, parâmetros de 
compressibilidade e de resistência ao cisalhamento.compressibilidade e de resistência ao cisalhamento.
Equipamentos e AcessóriosEquipamentos e Acessórios
►► EquipamentosEquipamentos
-- Trados de diversos tipos e diâmetrosTrados de diversos tipos e diâmetros
-- AmostradorAmostrador de parede grossade parede grossa
-- Caixa metálica ou madeiraCaixa metálica ou madeira
-- AmostradorAmostrador de parede finade parede fina
►► Uso:Uso:
Determinar as características físicas do solo in Determinar as características físicas do solo in situsitu. . 
Índices físicos, permeabilidade, parâmetros de Índices físicos, permeabilidade, parâmetros de 
compressibilidade e de resistência ao cisalhamento.compressibilidade e de resistência ao cisalhamento.
Estrutura do soloEstrutura do solo
O SOLO:O SOLO: É UM SISTEMAÉ UM SISTEMA
TRIFÁSICO ONDE ATRIFÁSICO ONDE A
FASE SÓLIDAFASE SÓLIDA É UMÉ UM
CONJUNTO DISCRETOCONJUNTO DISCRETO
DE PARTÍCULAS DE PARTÍCULAS 
MINERAIS DISPOSTAS AMINERAIS DISPOSTAS A
FORMAREM UMAFORMAREM UMA
ESTRUTURA POROSA ESTRUTURA POROSA 
QUE CONTERÁ OSQUE CONTERÁ OS
ELEMENTOS ELEMENTOS 
CONSTITUINTES DASCONSTITUINTES DAS
FASES LÍQUIDA EFASES LÍQUIDA E
GASOSA.GASOSA.
S
S
S
S
S
S
S
Fase sólida Fase sólida –– areias e argilasareias e argilas
Trincheiras/cortes/poçosTrincheiras/cortes/poços/ / 
valasvalas
Trados Trados –– retirada de amostras deformadasretirada de amostras deformadas
Perfil longitudinal do subsolo, segundo o alinhamento de Perfil longitudinal do subsolo, segundo o alinhamento de 
sondagens a trado, em estudos de jazidassondagens a trado, em estudos de jazidas
AmostradoresAmostradores de parede grossa de parede grossa 
retirada de amostras deformadasretirada de amostras deformadas
Investigação geotécnica Investigação geotécnica –– Sondagem de simples Sondagem de simples 
reconhecimento reconhecimento -- SPTSPT
Lavagem Cravação
Investigação geotécnica Investigação geotécnica –– Sondagem de simples Sondagem de simples 
reconhecimento reconhecimento -- SPTSPT
Ensaio SPT Ensaio SPT –– NBR 6484NBR 6484
Ensaio SPT Ensaio SPT –– NBR 6484 NBR 6484 -- CravaçãoCravação
Ensaio SPT Ensaio SPT –– NBR 6484 NBR 6484 –– retirada de amostrasretirada de amostras
Perfil de Perfil de 
sondagemsondagem
Perfil longitudinal Perfil longitudinal –– Sondagens SPTSondagens SPT
NSPT NSPT –– número de golpesnúmero de golpes
> 40
Muito 
compacto
18 a 40Compacto
9 a 18
Medianamente 
compacto
5 a 8Pouco 
compacto
≤ 4Fofo
Índice de resistência 
à penetração 
N (SPT)
Designação
dura (o)> 19
rija (o)11 a 19
média (o)6 a 10
mole3 a 5
muito mole≤ 2
Designação
Índice de resistência à
Penetração
N (SPT)
Solos arenosos Solos argilosos
Sondagem rotativaSondagem rotativaSondagem rotativaSondagem rotativa
Broca de corte
Recuperação / RQD
Sondagem rotativa Sondagem rotativa -- testemunhostestemunhos
Sondagem Sondagem 
rotativa rotativa –– perfil perfil 
de sondagem de sondagem 
mistamista
Procedimentos para amostragem
AMOSTRA INDEFORMADA: a viabilidade técnica de sua obtenção é função:
Ö da natureza do solo a ser amostrado;
Ö da profundidade em que se encontra e da presença do nível d’água;
Esses fatores determinam o tipo de amostrador e os recursos a utilizar;
Amostra indeformada de superfície a coleta é realizada próxima à superfície
do terreno natural, ou próximas à superfície de uma exploração acessível,
utilizando-se amostradores em que o processo de avanço é por aparamento
(cilindros e anéis biselados) ou escavações (blocos);
Alguns materiais apresentam maiores dificuldades que outros no processo de
extração de amostras indeformadas;
A retirada de amostras indeformadas pode ser subdividida em duas classes:
Amostra indeformada de superfície ou em profundidade:
Bloco
Cilindros 
e anéis 
biselados
Retirada da amostra do bloco
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas
Uma amostra indeformada, em bloco, poderá ser retirada em diversas posições
Posição:
1 e 2 : Talude de um corte
3: Superfície do terreno
4: Fundo do poço
5: Parede do poço
5
NT
4
3
2
1
+0
+10
+3 +3
+3+3
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas em superfícieem superfície
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas em superfícieem superfície
blocosblocos
Coleta de amostra Coleta de amostra indeformadaindeformada em bloco em bloco –– base de aterro base de aterro 
compactadocompactado
Retirada de amostra Retirada de amostra indeformadaindeformada em anéis metálicosem anéis metálicos
Retirada de amostra Retirada de amostra indeformadaindeformada em anéis de PVCem anéis de PVC
Preparação e ensaios em amostras Preparação e ensaios em amostras indeformadasindeformadas
Torno de solo Corpo de prova
Ensaio triaxial
Amostradores de parede fina: (Shelby – é o mais empregado) – solos 
coesivos de consistência mole a média;
Amostrador de pistão: argilas médias e rijas e solos arenosos;
Os métodos de perfuração para atingirem-se as profundidades desejadas são os
mesmos das sondagens de reconhecimento
A diferença essencial entre as sondagens mais simples e das sondagens em
questão está nos amostradores. 
Amostrador de pistão estacionário: reduz o perigo de perda da amostra;
Amostrador de Osterberg: argilas orgânicas moles, siltes argilosos e areias;
Amostrador de Denison: solos resistentes que não se consegue amostrar com
os amostradores de cravação;
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas
em profundidadeem profundidade
AmostradoresAmostradores especiaisespeciais
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas
em profundidade em profundidade –– amostrados SHELBYamostrados SHELBY
usado para extração de amostras em solos moles
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas
em profundidade em profundidade –– amostrados SHELBYamostrados SHELBY
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas
em profundidade em profundidade –– amostrados SHELBYamostrados SHELBY
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas
em profundidade em profundidade –– amostrados SHELBYamostrados SHELBY
Retirada de amostras Retirada de amostras indeformadasindeformadas
em profundidade em profundidade –– amostrados SHELBYamostrados SHELBY