Capítulo 6 - Geotecnia Ambiental

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INVESTIGAÇÃO E 
MONITORAMENTO 
GEOTÉCNICO E 
AMBIENTAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA 
HIDRÁULICA E AMBIENTAL
DISCIPLINA DE GEOTECNIA AMBIENTAL
Professor Anderson Borghetti Soares
CAPÍTULO 6
Introdução
● Investigação geotécnica: Ensaios de campo e laboratório para obter dados dos solos
(permeabilidade, deformabilidade, resistência, estratigrafia, etc.) onde serão
executadas obras ambientais, ensaios geofísicos (quando houver);
● Investigação ambiental: Monitoramento para prever a presença de poluentes (coleta de
amostras, ensaios geofísicos, etc.);
● Monitoramento geotécnico: Acompanhar a “saúde” da obra ambiental (medição de
recalques, poro-pressões, deformações horizontais, etc.)
● Monitoramento ambiental: Acompanhar a “saúde” do ambiente (medições de espécies
químicas de efluentes, qualidade do ar, qualidade do solo, monitoramento do biogás,
qualidade de poços de coleta, etc.
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Investigação geotécnica
•Sondagem com trado (amostras deformadas, NBR9603): Equipamento de
perfuração manual que perfura o solo pela aplicação de uma rotação.
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Figura 1 - Tipos 
de Trados 
(Veloso e 
Lopes, 2010). 
Investigação geotécnica
•Standard Penetration Teste (SPT): Sondagem à percussão que fornece uma medida
de resistência dinâmica conjugada para obtenção do perfil do estratigráfico do terreno
(NBR 6484).
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Figura 2 –
Esquematização e 
ensaio SPT (Velloso e 
Lopes, 2002).
Investigação geotécnica
•Etapas SPT:
•Cravação de amostrador padrão (queda
de peso de 65kg de uma altura de 75 cm)
em furo revestido ou não;
•Perfuração com “tradagem” (lavagem do
furo e uso de ferramenta cortante –
trépano);
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Figura 3 – (a) Dimensões padrões e (b) Amostrador
padrão UFC (Fonte: Autor) 
•SPT = número de golpes para cravar o amostrador padrão nos 30 cm finais (o amostrador é cravado a cada
metro por 45 cm).
Investigação geotécnica6
Figura 4 - Etapas de (a) avanço da perfuração e (b) retirada de amostras (Velloso e Lopes, 2002).
“Esquema” do ensaio SPT:
Detalhe do Trépano (NBR 6484) 
Investigação geotécnica
•Perfis de solos definidos no ensaio SPT (número de golpes e identificação táctil
visual de amostras deformadas):
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Tabela 1 – compacidade ou consistência em função do NSPT.
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Figura 5 - Boletim de 
sondagem em 
terreno de Juiz de 
Fora/MG (Prof, 
Marangon, 
Geotecnia de 
Fundações).
Boletim de sondagem
Investigação geotécnica
•Vantagens do SPT
•Simplicidade de execução;
•Baixo custo;
•Obtenção de parâmetros do solo em função do NSPT.
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Materiais granulares Materiais coesivos
𝑆𝑢=
12,5 𝑁𝑆𝑃𝑇
Investigação geotécnica
•Sondagem rotativa
i) Perfuração com barrilete;
ii) Rochas e solos duros (Nspt>50);
iii) Perfuração com Sonda rotativa (coroa de
tungstênio ou diamante) ;
iv) Sondagem mista= Percussão+rotativa.
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Figura 6 – Esquema de 
sondagem rotativa (Veloso e 
Lopes, 2002).
Investigação geotécnica
● Cone Penetration Test (CPT):
● Consiste na penetração de um cone padrão (10 cm² de área e 60º de inclinação) a uma
velocidade constante (20mm/s), medindo-se a resistência da ponta e a resistência lateral
(correlacionada com a estratigrafia, propriedades dos solos).
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Figura 7 – Componentes 
do CPT (Schnaid, 2000).
Investigação geotécnica
● Tipos de cones:
● Cone mecânico: medida da resistência de ponta (qc) e resistência lateral (fs) –
avanço da ponta e luva de atrito;
●Cone elétrico: medida de qc e fs por meio de células de carga (sensores)
ligados a sistemas elétricos que permitem a aquisição de dados automáticos;
●Piezocone: Cone elétrico que permite a medição de poro-pressões geradas
durante a cravação (associado ao tipo de solo e a resistência ao cisalhamento
não drenada)
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Investigação geotécnica13
Figura 8 – Resultados obtidos no CPT e no CPTU (Schnaid, 2000).
Resultados do CPT:
Obs.: Rf=fs/qc.
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Figura 9 - Classificação do tipo de solo sedimentar, para CPT (Velloso e Lopes, 2002). 
Investigação geotécnica
Classificação do solo:
CPTU: Consultar 
Schnaid (2000).
Investigação geotécnica
Ensaio da Palheta ou “Vane Test”
●Permite determinar a resistência ao
cisalhamento não drenada do solo
(Su).
Su = resistência ao cisalhamento não drenada 
T = torque medido (N.M) 
D = diâmetro da palheta.
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Figura 10 - Equipamento de palheta.
Monitoramento geotécnico
● Acompanhamento de deformações, recalques, poro-pressão, etc., em obras geotécnicas e
ambientais e projetos de remediação para verificar a segurança da obra ou a eficácia da
técnica de remediação
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Dados medidos em 
barragens de rejeito e 
aterros de resíduos
Recalques (totais e em 
profundidade)
Poro-pressões
Vazões
Meteorológicos 
(pluviometria, 
evaporação, etc)
Deslocamentos 
horizontais
Monitoramento geotécnico
Deslocamentos verticais (recalques) e horizontais
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Figura 11 -Deslocamento em taludes 
(Boscov, 2008). 
Aterros sanitários (Grassi, 2005 apud Boscov, 2008):
Solos (ABNT, 1991):
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Figura 13 – Detalhe das placas de 
recalque (Silveira, 2006).
Monitoramento geotécnico
Deslocamentos verticais (recalques) e horizontais
Figura 12 – Marcos superficial (Boscov, 2008).
Monitoramento geotécnico19
Figura 14 - Inclinômetros (Boscov, 2008), Torpedo do inclinômetro (Silveira, 2006) e resultados obtidos pelo 
inclinômetro (Silveira, 2006).
Inclinômetros
Monitoramento geotécnico
Medição do nível do lençol freático, poro-pressões e vazões:
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Figura 15 – (a) Medidor de nível de água e (b) piezômetro (Boscov, 2008).
Monitoramento geotécnico
Medição do nível do lençol freático, poro-pressões e
vazões
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Tubo A: Piezômetro na camada drenante;
Tubo B: Medidor de nível de água na camada
Argilosa (mede profundidade do lençol, não 
Poro-pressão);
Tubos C e D: piezômetros instalados na camada argilosa
(medem poropressão > maior que hidrostática, pois foi gerado um
excesso de poropressão devido ao peso do aterro).
Figura 16 – Medições obtidas por piezômetros 
e medidores de NA (Silveira, 2006).
𝑢 = 𝑢𝑖 + ∆𝑢
𝑢𝑖 = 𝛾𝑤 . 𝑧 ∆𝑢(𝑡)= 𝑓(∆𝜎)
3. Monitoramento Geotécnico
Medidores de vazão:
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Figura 17 - Medidor de vazão triangular (Silveira, 2006). 
Monitoramento geotécnico
Densidade in situ (células de carga)
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•Lâminas circulares de aço soldadas a um anel de aço;
•Interior preenchido com fluido hidráulico (2mm);
•Pressão na parte superior da célula de carga é
transmitida para o fluido (deformações medidas por
sensor);
•Fornece medida de tensão total (com medidores de
poro-pressão na mesma profundidade permitem o
cálculo da tensão efetiva.
Figura 18 - Célula de carga hidráulica 
(Silveira, 2006). 
Monitoramento/Investigação geotécnica
Permeabilidade in situ (furo de sondagem/infiltrômetro)
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Figura 19 – Gráfico para obtenção do fator F (Alonso, 1998).
Lp
FQ
k =
Furo de sondagem
Monitoramento/Investigação geotécnica
Permeabilidade in situ (furo de sondagem/infiltrômetro)
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Figura 20 – Esquema do ensaio de infiltração (a) Sondaterra; (b) Almeida et al., 2014).
Monitoramento/Investigação geotécnica
Permeabilidade in situ (furo de sondagem/infiltrômetro)
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Figura 21 – Resultados do ensaio com infiltrômetro de anéis concêntricos.
27 Monitoramento/Investigação geotécnica
Monitoramento ambiental28
Figura 22 - Poço de 
monitoramento (Cetesb, 1999 
apud Boscov, 2008).
Figura 23 - Localização dos poços de monitoramento/qualidade da 
água (Boscov, 2008).
Referências bibliográficas
ALONSO, U.R. Rebaixamento temporário de aquíferos. 131p., 1999.
ABGE. Geologia de Engenharia. Editores: Oliveira, A.M.S. & Brito, S.N.A: Associação Brasileira de Geologia de
Engenharia, São Paulo. 4ª impressão. 587p., 1998.
BOSCOV, M.E.G. Geotecnia Ambiental. Ed. Oficina de textos. 1ª Ed., 248p., 2008.
SCHNAID, F. Ensaios de Campo e suas aplicações à Engenharia de Fundações. Ed. Oficina de Textos. 1ª Ed.,
189p., 2000.
SILVEIRA, J. F. A. Instrumentação e Segurança de Barragens de Terra e
Enrocamento. Oficina de textos, 2006,
413 p.
THOMAS, J. E. Fundamentos de engenharia de petróleo. 2º Edição. Editora Interciência, 2001, 271p.
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	Slide 1: INVESTIGAÇÃO E MONITORAMENTO GEOTÉCNICO E AMBIENTAL 
	Slide 2: Introdução 
	Slide 3: Investigação geotécnica
	Slide 4: Investigação geotécnica
	Slide 5: Investigação geotécnica
	Slide 6: Investigação geotécnica
	Slide 7: Investigação geotécnica
	Slide 8
	Slide 9: Investigação geotécnica
	Slide 10: Investigação geotécnica
	Slide 11: Investigação geotécnica
	Slide 12: Investigação geotécnica
	Slide 13: Investigação geotécnica
	Slide 14: Investigação geotécnica
	Slide 15: Investigação geotécnica
	Slide 16: Monitoramento geotécnico
	Slide 17: Monitoramento geotécnico
	Slide 18: Monitoramento geotécnico
	Slide 19: Monitoramento geotécnico
	Slide 20: Monitoramento geotécnico
	Slide 21: Monitoramento geotécnico
	Slide 22: 3. Monitoramento Geotécnico
	Slide 23: Monitoramento geotécnico
	Slide 24: Monitoramento/Investigação geotécnica
	Slide 25: Monitoramento/Investigação geotécnica
	Slide 26: Monitoramento/Investigação geotécnica
	Slide 27: Monitoramento/Investigação geotécnica
	Slide 28: Monitoramento ambiental
	Slide 29: Referências bibliográficas