6 Investigao do Subsolo ensaios

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Conhecer a estratificação do solo é o primeiro passo
para determinar sua capacidade de suporte.
Investigação do subsolo em campo
Objetivos
1. Reconhecimento do subsolo
2. Identificação
3. Avaliação de seu estado
4. Amostragem visando ensaios de laboratórios
e análises visual-tátil
5. Descrição do perfil de subsolo
6. Parâmetros para projetos
Os métodos de prospecção do subsolo para fins geotécnicos 
classificam-se em :
Métodos diretos
Métodos indiretos 
Métodos semidiretos
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE 
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
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Métodos diretos ou mecânicos:
Consistem em qualquer conjunto de operações destinadas a 
observar diretamente o solo ou obter amostras ao longo de uma 
perfuração.
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE 
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
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Investigação do Subsolo
Métodos indiretos ou geofísicos:
São aqueles em que a determinação das propriedades das 
camadas do subsolo é feita indiretamente pela medida, seja da sua 
resistividade elétrica ou da velocidade de propagação de ondas 
elásticas. Os índices medidos mantém correlações com a natureza 
geológica dos diversos horizontes, podendo-se ainda conhecer as 
suas respectivas profundidades e espessuras. Incluem-se nessa 
categoria os métodos geofísicos.
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE 
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
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Investigação do Subsolo
Métodos semidiretos:
São processos que fornecem informações sobre as características 
do terreno, sem contudo possibilitarem a coleta de amostras ou 
informações sobre a natureza do solo, a não ser por correlações 
indiretas.
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE 
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
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Investigação do Subsolo
Os principais métodos diretos são:
Manuais
• Poços
• Trincheiras
• Trados manuais
Mecânicos
• Sondagens à percussão com circulação de água (SPT)
• Sondagens rotativas
• Sondagens mistas
• Sondagens especiais com extração de amostras indeformadas
MÉTODOS DIRETOS
Investigação do Subsolo
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POÇOS
Objetivos:
Exame das camadas do subsolo ao 
longo de suas paredes; coleta 
de amostras deformadas ou 
indeformadas (blocos ou anéis).
Equipamento utilizado:
Pá, picareta, balde e sarilho.
Limitações:
A profundidade é limitadapela 
presença do nível da água.
DIRETOS - MANUAIS
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DIRETOS - MANUAIS
TRINCHEIRAS
Objetivos:
Obter uma exposição contínua do subsolo, 
ao longo da seção de uma encosta 
natural, áreas de empréstimos, locais de 
pedreiras, etc.
Equipamento utilizado:
Escavadeira.
Apresentação:
Perfis geológicos, estimados em função dos 
solos encontrados nas diferentes 
profundidades.
Investigação do Subsolo
Investigação do Subsolo
Pode ser copiado e alterado, desde que citada a fonte
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DIRETOS - MANUAIS
TRADOS MANUAIS
Vantagens:
Processo mais simples, rápido e econômico para as investigações 
preliminares das condições geológicas superficiais.
Utilização:
Amostras amolgadas em pesquisa 
de jazidas
Determinação do nível da água. 
Mudança de camadas.
Avanço da perfuração para ensaio 
de penetração.
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TRADOS MANUAIS
Limitações:
Camadas de pedregulhos mesmo de pequena espessura (5 cm).
Pedras ou matacões. Solos abaixo do nível da água. Areiasmuito 
compactas.
Normalmente podem atingir 10 m.
Apresentação:
Os resultados de cada sondagem são apresentados sob formade 
perfis individuais ou de tabelas e são traçados perfis gerais do 
subsolo, procedimento normalmente adotado para as áreas de 
empréstimo.
DIRETOS - MANUAIS
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DIRETOS - MANUAIS
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DIRETOS - MECÂNICOS
SPT – STANDARD PENETRATION TEST
• Desenvolvido em 1927, é muito popular, expedito e uma
maneira econômica de se obter informações a respeito do
subsolo.
• Amplamente usado em muitos tipos de projetos na área 
geotécnica, em especial, fundações
• No Brasil, é normatizado 
pela NBR 6484/2001 -
Solo - Sondagens de 
simples reconhecimentos 
com SPT - Método de 
ensaio
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SPT – STANDARD PENETRATION TEST
A sondagem a percussão é também chamada de “Simples 
reconhecimento” ou, ainda, de “Sondagem SPT”. Este nome vem da 
abreviação dos termos ingleses “Standard Penetration Test”, ou seja, 
“Teste de Penetração Padrão”. Este processo é muito usado para 
conhecer o subsolo fornecendo subsídios indispensáveis para escolher 
o tipo de fundação.
O conhecimento do tipo de solo, é importante para se conhecer o 
comportamento esperado ao receber as cargas, mas para saber o 
melhor tipo de fundação é preciso saber:
•Quais são os tipos de solo que estão sob a obra, e a que 
profundidade;
• Qual é altura do lençol freático;
•Qual é a capacidade de carga do subsolo, em diversas 
profundidades;
• Como o solo se comporta ao receber A CARGA
DIRETOS - MECÂNICOS
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SPT – STANDARD PENETRATION TEST
Obtenção da resistência à penetração do solo (continuação):
– Crava-se 45 cm do amostrador padrão, contando-se os golpes do 
martelo (peso 63,5kgf e altura de queda 75 cm) a cada 15 cm cravados
– Número de golpes para cravar os últimos 30cm = NSPT
DIRETOS - MECÂNICOS
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SPT – STANDARD PENETRATION TEST
Obtenção de amostra do solo:
• Durante a cravação do amostrador, parte do solo penetra no interiordo 
tubo
• Quando o amostrador é levado à superfície, pode-se abrir o tuboe 
observar a amostra no seu interior
• A amostra obtida é completamente perturbada e amolgada (amassada)
DIRETOS - MECÂNICOS
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SPT – STANDARD PENETRATION TEST
DIRETOS - MECÂNICOS
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DIRETOS - MECÂNICOS
Investigação do Subsolo
Pode ser copiado e alterado, desde que citada a fonte
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SPT – STANDARD PENETRATION TEST
VANTAGENS DA SONDAGEM SPT
• Custo relativamente baixo;
• Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em locais de 
difícil acesso;
• Permite descrever o subsolo em profundidade e a coleta de 
amostras;
• Fornece um índice de resistência a penetração correlacionável 
com a compacidade ou a consistência dos solos;
• Possibilita a determinação do nível freático (com ressalvas).
DIRETOS - MECÂNICOS
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DIRETOS - MECÂNICOS
Critérios de paralisação da sondagem
O processo de perfuração por lavagem, associado aos ensaios 
penetrométricos, será utilizado até onde se obtiver nesses ensaios 
uma das seguintes condições:
• Quando, em 3 m sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetraçãodos 
15 cm iniciais do amostrador;
• Quando, em 4 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetraçãodos 
30 cm iniciais do amostrador; e
• Quando, em 5 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para a penetração 
dos 45 cm do amostrador.
Caso a penetração seja nula dentro da precisão da medida na seqüência 
de 5 impactos do martelo o ensaio será interrompido, não havendo 
necessidade de obedecer ao critério estabelecido acima. Entretanto, 
ocorrendo essa situação antes de 8,00 m, a sondagem será deslocada 
até o máximo de quatro vezes em posições diametralmente opostas,
distantes 2,00 m da sondagem inicial.
SONDAGEM MISTA
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DIRETOS - MECÂNICOS
Sondagem mecânica rotativa
Determina o tipo de rocha e de seus contatos e dos elementos 
estruturais presentes (xistosidade, falhas, fraturas, dobras, etc)é 
importante para determinar o estado da rocha e o seu grau de 
fraturamento e de alteração ou decomposição.
A tabela sugerida pela ABGE mostra os diferentes graus defraturamento:
Investigação do Subsolo
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DIRETOS - MECÂNICOS
Sondagem mecânica rotativa
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Obtenção de amostras indeformadas de solo
A escolha da técnica de amostragem a ser empregadadepende de:
• Tipo de solo (coesivos ou granulares);
• Profundidade
•Posição do NA
Obtenção de bloco indeformado para solos com alguma coesão,em 
geral, em pequena profundidade. Procedimento:
• Escava-se moldando (“esculpindo”) o bloco no tamanho 
desejado
• Proteção/revestimento do bloco com camadas de parafina e 
gaze
• Retirada do bloco e acondicionamento
DIRETOS - Amostragem
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As coletas indeformadas são amostragens extraídas do solo preservando 
suas características físicas e mecânicas. O Principal objetivo das 
amostras indeformadas, principalmente para materiais argilosos de baixa 
consistência, é a execução de ensaios especiais em laboratório
DIRETOS - Amostragem
Tubo Shelby
• Obtenção de
amostras a maiores 
profundidades
• Tubo de paredes
finas (D=7,5 a
10cm)
• Comprimento: 1 a 2 m
• Tubo introduzido
no solo suave e 
continuamente
DIRETOS - Amost
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ragem
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Os principais métodos indiretos são:
• Magnéticos
• Gravimétricos
• Elétricos
• Sísmicos
Não há perfuração nem coleta de amostras
Permitem determinar a distribuição em profundidade de parâmetros 
físicos dos terrenos
MÉTODOS INDIRETOS
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Há perfuração (introdução de equipamento no subsolo), porémsem 
coleta de amostras
Em geral, destinam-se a medir propriedades específicas dos materiais 
Em geral, são realizados quando:
• A amostragem é difícil ou inconveniente;
• Deseja-se minimizar perturbações e variações no estado de 
tensões devido ao processo de amostragem, transporte e 
manuseio das amostras;
• A configuração do subsolo tem muita influência na propriedade 
medida.
MÉTODOS SEMIDIRETOS
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CPT – Cone Penetration Test
NBR 12069/91 - Solo -
Ensaio de penetração de cone in 
situ (CPT)
Considerado internacionalmente 
como um dos mais importantes 
procedimentos de investigação
geotécnica
O princípio do ensaio consiste na 
cravação contínua no terreno de uma 
ponteira cônica a uma velocidade 
constante, usando equipamento
hidráulico.
SEMIDIRETOS
SEMIDIRETOS
À medida que se procede à introdução das hastes no solo, efetua-
se a cada 2 cm de profundidade a aquisição automática das 
seguintes informações:
- Resistência à
penetração da ponta
(qc);
- Resistência por 
atrito lateral ou 
local (fs);
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ENSAIO DE CPTU (Piezocone Pentration Test)
O ensaio de CPT-u consiste na cravação do piezocone a velocidade 
constante de 2cm/s. A cravação é feita com o auxílio de 
penetrômetro hidráulico e hastes metálicas padronizadas.
Durante a cravação, a cada centímetro o cone efetua três leituras 
por meio de sensores:
• Resistência de ponta (qc)
• Resistência ao atrito lateral (fs)
• Pressões Neutras (u2)
Seu uso é recomendado principalmente em depósitos de solos 
compressíveis e de baixa resistência. A precisãodo equipamento 
possibilita estimativas realistas das propriedades do solo,
justamente me condições nas quais outras técnicas de ensaio
mostram-se inadequadas.
SEMIDIRETOS
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SEMIDIRETOS
Investigação do Subsol
o
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SEMIDIRETOS
Investigação do Subsolo
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SEMIDIRETOS
Investigação do Subsolo
Pode ser copiado e alterado, desde que citada a fonte
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SEMIDIRETOS
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Ensaio de palheta (ou Vane test) NBR 10905/89 -
Solo - Ensaios de palheta in situ (VT)
Geralmente usado para estudo de solos 
argilosos de baixa resistência (moles)
O equipamento é introduzido n solo e mede-se 
o torque necessário para rotacionar a ponteira 
(rompendo-se o solo).
SEMIDIRETOS
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Determinar a resistência não-drenada in situ de solos argilosos 
(Su). Utiliza-se uma palheta de seção cruciforme, a qual é 
cravada no terreno e submetida ao torque necessário para 
cisalhar o solo por rotação.
Após a introdução da palheta no solo, na profundidade desejada, 
posiciona-se a unidade de torque e medição, zeram-se os 
instrumentos e se aplica imediatamente o torque, com uma 
velocidade de 6 graus/minuto. As medições de torque e rotação 
são efetuadas no topo do sistema de hastes.
Com base no torque máximo é possível determinar a resistência 
ao cisalhamento não-drenada do solo.
Investigação do Subsolo
SEMIDIRETOS