Aula 9 Investigação Geotécnica

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Universidade Federal de Alagoas 
Campus do Sertão – Delmiro Gouveia 
Curso de Engenharia Civil 
Investigação Geológica 
Solos e Rochas – Materiais Naturais 
Reconhecimento das Condições do Subsolo 
Técnicas de 
Investigação 
Investigação Geológica 
Informações obtidas: 
- Tipos de materiais que compõem o local 
- Parâmetros físicos dos materiais 
- Técnicas mais adequadas para a intervenção do terreno 
- Volumes necessários de remoção ou escavação 
- Necessidade de tratamento de estabilização dos maciços 
- Indicação do melhor local para o posicionamento das estruturas. 
Etapas de Projeto 
1ª Etapa) Plano Diretor 
Estudos regionais com informações de superfície e subsuperfície 
- Consulta de mapas geológicos. 
Contexto Regional Alternativas para a construção 
- Consulta de fotografias aéreas e imagens de satélite. 
- Ensaios geofísicos 
- Sondagens à trado e Poços de Inspeção 
Superfície 
Subsuperfície 
Etapas de Projeto 
2ª Etapa) Viabilidade ou Anteprojeto 
Possibilidade de desenvolver alternativas para execução 
do empreendimento 
$$$ Viável $$$ 
Intensificam as investigações de campo 
 
Ensaios Preliminares de Laboratório 
Etapas de Projeto 
3ª Etapa) Projeto Básico 
Preparação de documentos para a obra: cronogramas, 
contratações, custos. 
Ensaios de campo – Informações Detalhadas 
 
Ensaios Adicionais – Percussão, Rotativa (furos de 
sondagem de ensaios de permeabilidade) 
 
Ensaios Sofisticados – CPT, PMT, DMT e Palheta. 
 
Subsídio para o Projeto Executivo 
Etapas de Projeto 
4ª Etapa) Projeto Executivo 
Ensaios Pontuais e Sondagens Direcionadas 
 
Alteração de Projeto – Resultados 
 
Comportamentos Anômalos – Ensaios Adicionais 
 
Controle da Construção – Instrumentação de Campo 
Monitoramento da Construção 
Desabamento na obra da Estação de Metrô Pinheiros 
São Paulo (2007) 
Consequências... 
BR 470 – Santa Catarina (2008) 
Consequências... 
Angra dos Reis (2010) 
Consequências... 
Métodos de Investigação 
Investigação de Superfície 
Investigação de Subsuperfície 
Métodos 
Indiretos 
Métodos 
Diretos 
Investigação Mecânica 
Investigação de Superfície 
1. Interpretação de Imagens 
Imagens Aéreas e Orbitais – Sensoriamento Remoto 
Rápido e Econômico – não dispensa ensaios de campo 
Fotointerpretação – Qualidade das rochas e camadas de solo 
Fotos Orbitais – Identificam grandes estruturas Geológicas, 
processos superficiais, rios, litoral, relevo, drenagem etc. 
Imagens Aéreas – Reconhecimento pela textura e tonalidade 
Investigação de Superfície 
1. Interpretação de Imagens 
Tonalidade – Tipos litológicos (quartzitos, calcários...), tipo de 
solo 
Textura (fina ou rugosa) – Unidades geológicas ou geológicas-
geotécnicas 
Investigação de Superfície 
2. Mapeamento 
Identifica as condições geológicas e geotécnicas – informações 
diretas de superfície 
• Direção das camadas e estruturas 
• Afloramentos (exposição de uma rocha na 
superfície da Terra) 
• Sedimentos 
• Rochas 
• Escorregamentos 
Investigação de Superfície 
2. Mapeamento 
Produto do Mapeamento Geotécnico – CARTA GEOTÉCNICA 
Drenagens, Estradas, Lagoas, Estruturas e suas orientações. 
Carta geotécnica corresponde a representação dos resultados da 
interpretação dos atributos que estão num mapa. 
Mapa geotécnico requer, para sua realização, operações básicas 
de adição, seleção, generalização e transformações das 
informações especiais relativas a litologia e estruturas dos solos e 
rochas, hidrogeologia, geomorfologia e processos geológicos. 
 
Ensaios geofísicos: 
• Método Sísmico 
• Método da Resistividade Elétrica 
 
Investigação de Subsuperfície 
Investigação de Subsuperfície 
1. Ensaios Geofísicos 
• Refração Sísmica: 
O método de refração sísmica é baseado no princípio de se gerar 
uma frente de ondas sísmicas por uma fonte de energia (marreta, 
explosivo, queda de peso) e registrar este sinal através de diversos 
sensores (geofones) os quais são cravados no terreno ao longo de 
uma linha. 
A velocidade com que a onda se propaga no meio depende das 
propriedades físicas (grau de saturação, densidade...) e do grau de 
homogeneidade e de fraturamento das rochas. 
Desta forma, o método de refração sísmica mede o tempo que 
uma onda, gerada por uma fonte sísmica, leva para viajar através 
das camadas da Terra e retornar aos sensores (geofones) 
instalados ao longo de uma linha na superfície do terreno. 
Investigação de Subsuperfície 
1. Ensaios Geofísicos 
• Refração Sísmica: diferentes velocidades de propagação de 
ondas sonoras  diferentes propriedades do solo. 
h
onda direta
onda refratada
geofones
emissor
Investigação de Subsuperfície 
1. Ensaios Geofísicos 
• Resistividade Elétrica: diferentes resistividades elétricas  
 diferentes propriedades do solo 
• Sistema de quatro eletrodos, sendo 2 para enviar uma corrente elétrica 
(I) ao solo (eletrodos A e B), e outros dois eletrodos (M e N) para medir a 
diferença de potencial (ΔV). 
• Sondagem à Trado 
• Poços e Trincheiras de Inspeção 
• Sondagens de simples reconhecimento (SPT) 
• Ensaio de penetração de cone (CPT e CPTU) 
• Ensaio dilatométrico (DMT) 
• Ensaio pressiométrico (PMT) 
• Ensaio de palheta ou Vane (VST) 
 
Investigação Mecânica 
Sondagem à Trado 
Concha metálica dupla ou espiral que permite guardar o 
solo ao perfurar 
Rápido e Econômico 
 
Identificação de camadas superficiais 
 
Amostra Deformada 
 
Poços e Trincheiras de Inspeção 
- Escavações que permitem o acesso direto ao terreno 
- Análise dos horizontes de solo 
- Retirada de amostra indeformadas 
- Rochas – marteletes e explosivos 
 
 Poços: escavação circular 
ou quadrada, com 
dimensões mínimas para 
acesso do observador. 
Trincheira: menor prof. 
Verificação contínua 
horizontal. 
Esquema do ensaio: 
 Retirada de amostras deformadas a 
cada metro; 
 Classificação táctil-visual do solo; 
 Identificação de camadas 
 Nível d´água; 
 Índice de resistência do solo, “N” 
 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Amostrador 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
75 cm 
45 cm 
•Deixa-se cair em queda livre 
 
•Conta-se o número de golpes 
a cada intervalo de 15cm 
 
 
 
•Anota-se os valores 
correspondentes aos três 
intervalos 
 
•Soma-se os números de 
golpes referentes aos dois 
últimos intervalos 
 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
NBR 6484/2001 
0 (m) 
- 1.0 
- 1.45 
- 2.00 
NSPT 
- 2.45 
- 3.00 
NSPT 
0.55 
0.55 
ENSAIO 
PENETROMÉTRICO 
ENSAIO 
PENETROMÉTRICO 
Execução: Abertura do Furo (acima do NA) 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Execução: Abertura do Furo (abaixo do NA) 
Roldana 
Cabo de Aço 
Alavanca do engate de redução 
Engate de redução 
Eixo de transmissão 
Mancal 
Manivela 
Pernas com escadas 
Cone para apoio das pernas Mangote de 
sucção 
Mangueira de 
recalque 
Pernas simples 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Execução: Abertura do Furo (abaixo do NA) 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Execução: Abertura do Furo (abaixo do NA) 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Índice de Resistência à 
Penetração (NSPT) 
N1 
N2 
N3 
NSPT= N2+N3 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
SP 01 
SP 02 
SP 03 
Perfil longitudinal do subsolo 
Argila arenosa 
Areia argilosa 
Argila siltosa 
Areia fina 
Identificação das Camadas 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
SP 01SP 02 
SP 03 
Perfil longitudinal do subsolo 
Argila arenosa 
Areia argilosa 
Argila siltosa 
Areia fina 
Nível d’água 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
SP 01 
SP 02 
SP 03 
Perfil longitudinal do subsolo 
Argila arenosa 
Areia argilosa 
Argila siltosa 
Areia fina 
32/30 
17/28 
8/32 
Índice NSPT 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Classificação dos Solos: 
Compacidade Relativa das Areias e Siltes Arenosos (NBR 6484/01) 
4 Fofa 8 Pouco 
compacta 
18 Medianamente 
compacta 
40 Compacta Muito 
compacta 
Consistência das Argilas e Siltes Argilosos (NBR 6484/01) 
2 Muito 
mole 
5 Mole 10 Média 19 Rija Dura 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Relatório de Sondagem: 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT) 
SP 01
Sondagem
COORDENADAS
95,706Cota :
X= 
Y=
Data 
NA (Data) 
Descrição 
das 
Camadas 
NSPT