Aula 7.Exploraçao subsolo

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Noções Gerais de Prospecção do Subsolo
(Exploração do Subsolo)
Cecília Silva Lins
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Projetos geotécnicos de qualquer natureza são normalmente
executados com base na exploração do subsolo, cujas medidas
permitem uma medição satisfatória da estratigrafia do subsolo e uma
estimativa realista das propriedades geomecânicas dos materiais
envolvidos.
Estas informações são necessárias em projetos de fundações,
estabilidade de taludes, estruturas de contenção, dimensionamento
de pavimentos, infra-estrutura hídrica, entre outros.
Prospecção do Subsolo
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a) Projetos de prédios e residências de um pavimento;
b) Projetos de estradas;
c) Projetos de barragens;
d) Projetos de fundações de diversas naturezas;
e) Projetos portuários.
A prospecção do solo permite conhecer:
a) O tipo de terreno (rochoso, arenoso, argiloso, etc);
b) As camadas constituintes do solo;
c) A resistência destas camadas;
d) O nível do lençol freático.
Aplicação
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Investigação Geologica-Geotécnica
PROBLEMA 
GEOTÉCNICO
CONHECIMENTO 
DO SUBSOLO SOLUÇÃO
Embasamento teórico
Experiência acumulada
Prospecção do Subsolo
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Objetivo geral:
•Conhecimento, utilizando técnicas disponíveis, do solo e/ou rocha que
será utilizado como material de construção ou fundação onde serão
construídas as obras de engenharia.
•Obtenção dos parâmetros e características dos solos e/ou rochas sob
as diversas condições que a obra de engenharia pode ser submetida
durante sua vida útil.
Um programa de investigação deve fornecer características e
parâmetros necessários para construção e segurança.
Segurança
•Técnica (não rompimento)
•Ambiental (não contaminação)
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Objetivos específicos:
•SOLO - Determinar extensão, profundidade e espessura de cada
camada de solo, e descrição do solo: compacidade (solo granular) e
consistência (solo coesivo).
•ROCHA - Determinar profundidade da superfície da rocha,
classificação, extensão, profundidade e espessura de cada extrato
rochoso, direção das camadas, espaçamento de juntas, planos de
acamamento, presença de falhas e o estado de alteração e
decomposição.
•ÁGUA - Informações sobre ocorrência de água no subsolo:
profundidade do lençol freático e suas variações e lençóis artesianos.
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a) Reconhecimento: nesta etapa procura-se obter todo o tipo de
informação necessária ao desenvolvimento do projeto, através de
documentos existentes (mapas geológicos, fotos aéreas, literatura
especializada) e visita ao local.
b) Prospecção: obtém-se, nesta etapa, as características e
propriedades do subsolo, de acordo com as necessidades do projeto ou
do estágio em que a obra se encontra. Assim, a prospecção pode ser
divida em fase preliminar, complementar e localizada.
c) Acompanhamento: Esta etapa tem a finalidade de avaliar o
comportamento previsto e o desempenhado pelo solo, sendo
geralmente feita através de instrumentos instalados antes e durante a
construção da obra para a medida da posição do nível d’água, da pressão
neutra, tensão total, recalque, deslocamento, vazão e outros.
Etapas de um programa de investigação
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Qualquer execução de uma obra requer um planejamento prévio para a
definição do tipo de serviço a ser realizado.
Planejamento das sondagens
• � Número de furos definido por norma, especificação ou solicitação
do cliente, na contratação da sondagem ;
NBR 8036/83: Programação de sondagens de simples
reconhecimento;
NBR 6484/2001: Sondagens de simples reconhecimento com SPT -
Método de ensaio
• � Profundidade do furo, variável com o tipo de obra, sendo também
objeto de norma, especificação ou solicitação do cliente;
• � Local da sondagem, também amarrado ao tipo de obra;
• � Tipo de prospecção é também escolhido durante o planejamento,
em função da realidade do terreno onde as sondagens serão
executadas;
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O número de sondagens e a sua localização em planta dependem do tipo de
estrutura, de suas características especiais e das condições geotécnicas do
subsolo.
O número de sondagens tem de ser suficiente para fornecer um quadro, o melhor
possível, da provável variação das camadas do subsolo do local em estudo.
As sondagens têm de ser localizadas em planta e obedecer às seguintes regras
gerais:
a)Na fase de estudos preliminares ou planejamento do empreendimento, as
sondagens precisam ser igualmente distribuídas em toda a área;
b)Na fase de projeto, pode-se locar as sondagens de acordo com critérios
específicos que levem em conta pormenores estruturais;
Número e localização das sondagens
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Número e locação das sondagens
Para o caso de fundações para residências e edifícios o número de
sondagens depende da área ocupada da construção (NBR 8036/83)
Neste casos devem ser previsto no mínimo:
1 para cada 200 m2 de área até 1200 m2 de área.
1 entre 1200m2 e 2400m2 para cada 400m2.
Acima de 2400 m2 o número de sondagens deve ser fixado de acordo
com o plano particular da construção.
Em quaisquer circunstâncias o número mínimo de sondagens deve ser:
a)dois para área da projeção em planta do edifício até 200 m2
b)três para área entre 200 m2 e 400 m2
OBS.: As distâncias entre furos, em planta, não devem ultrapassar 25m.
Nos casos em que não houver ainda disposição em planta dos edifícios, como nos estudos
de viabilidade ou de escolha de local, o número de sondagens deve ser fixado de forma que
a distância máxima entre elas seja de 100 m, com um mínimo de três sondagens.
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A profundidade a ser explorada pelas sondagens de simples reconhecimento, para
efeito de projeto geotécnico, é em função do tipo de edifício, das características
particulares de sua estrutura, de suas dimensões em planta, da forma da área
carregada e das condições geotécnicas e topografia locais.
A exploração será levada a profundidades tais que incluam todas as camadas
impróprias ou que sejam questionáveis, como apoio de fundações, de tal
forma que não venham prejudicar a estabilidade e o comportamento estrutural ou
funcional do edifício.
A norma técnica NBR 8036 / 1983 - Programação de sondagens de simples
reconhecimento de solos para fundações de edifícios.
A norma NBR 6884 / 2001 - Sondagens de simples reconhecimento com SPT,
também estabelece critérios de paralisações.
Profundidade
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Esclarecer as condições geológicas da subsuperfície e seus elementos
estruturais.
São classificados em:
a) Diretos
b) Indiretos (ou geofísicos).
c) Semidiretos
A importância de se conhecer estes métodos está ligada basicamente à
avaliação do que cada método pode fornecer.
Métodos de Exploração do Subsolo
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Métodos Diretos
• Onde há a perfuração do maciço explorado.
• Permitem a observação direta do subsolo ou através de amostras
coletadas ao longo de uma perfuração ou a medição direta de
propriedades in situ, exemplo escavações, sondagens e ensaios de
campo;
• As amostras devem ser representativas para possibilitar a definição da
litologia (caracterização física da rocha) e dos elementos estruturais.
• Classificados como:
• Manuais: poços, trincheiras, sondagens a trado.• Mecânicos: sondagens a percussão, rotativa e mista.
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Tipos de Sondagens
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1. Amostras
A amostragem é o processo de retirada de
amostras de um solo com o objetivo de avaliar
as propriedades de engenharia do mesmo.
As amostras obtidas podem ser de dois tipos:
amostras deformadas e indeformadas.
Amostras Deformadas
• Avaliar as composições granulométrica e
mineral do solo "in situ" e se possível sua
umidade natural,
• Estrutura perturbada pelo processo de
extração
Amostras Indeformadas
• Sem destruição (amolgamento) da estrutura
do solo;
• Sem variar umidade, índice de vazios e
composição química.
Métodos Diretos
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Obtenção de cilindros cortantes e blocos
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AMOSTRAGEM EM BLOCOS
Procedimento executivo:
Moldagem do bloco
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AMOSTRAGEM EM BLOCOS
Parafinagem do bloco.Preparação do bloco
para parafinagem.
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AMOSTRAGEM EM BLOCOS
Moldagem de corpos de
provas para ensaios de
laboratório
Acondicionamento do bloco
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Coleta de amostras – Alto do reservatório para determinação
de parâmetros de resistência – Estabilidade de talude
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AMOSTRADOR TIPO SHELBY
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AMOSTRADOR TIPO “SPT”
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TRADOS MANUAIS
Processo simples, rápido e econômico para
investigações preliminares nas camadas
superficiais do solo.
OBJETIVOS:
• Classificação táctil-visual das camadas
atravessadas;
• Retirada de Amostra amolgada;
• Definição de perfil geotécnico (tipo de solo,
espessura da camada, profundidade d’água,
anomalias);
• Auxiliar na abertura do furo para execução de
outros tipos de sondagens ou na instalação de
equipamentos.
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Trado Concha Trado Torcido Trado Helicoidal
Tipos de trados manuais:
Ótima : até 6m
Boa : até 8m
Profunda: até 12m
Muito Profunda : até 15m
Limitada a profundidade 
acima do Nível de Água
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Trado
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vantagens desvantagens
• rápida e barata;
• colhe um volume razoável de
amostra, suficiente para a
realização de ensaios de
caracterização e compactação;
• não exige equipamento nem
mão de obra especializada.
• Rasas. Geralmente inadequadas
para projetos de fundações;
• não colhe amostras
indeformadas, permitindo
somente a realização de ensaios
onde a estrutura de amostras não
precisa ser preservada;
• não da idéia e nem oferece um
índice de resistência, como no
caso do SPT.
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TRINCHEIRAS
São valas longas com profundidade máxima de 2 metros, para uma
investigação linear das primeiras camadas do terreno, em situações
específicas.
Objetivos:
•Classificação táctil-visual das camadas atravessadas;
•Retirada de amostra amolgada;
•Obtenção do perfil geotécnico ao longo da escavação;
•Inspeção de estruturas abaixo do nível do terreno
•Equipamento: Escavadeiras.
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Trincheiras
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POÇOS
Escavações feitas no solo com a finalidade de retirada de amostras e
inspeção direta do terreno ao longo da profundidade de estudo;
Os poços de inspeção são executados em terrenos que permitam a sua
escavação, sem escoramento, atingindo usualmente até 2,0m a 3,0m de
profundidade;
Objetivos:
•Classificação táctil-visual das camadas atravessadas;
•Retirada de amostra amolgada;
•Retirada de amostras indeformadas de argilas médias, rijas e duras
(bloco);
•Obtenção do perfil geotécnico ao longo da escavação;
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Profundidade limitada
pela presença de água
ou desmoronamento
das paredes.
Diâmetro mínimo: 60cm
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Sondagem à percussão (SPT)
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SONDAGEM À PERCUSSÃO OU DE SIMPLES 
RECONHECIMENTO (SPT)
SPT:
•Sondagem mais empregada, rotineira e econômica no Brasil e no
mundo.
•Medida de resistência dinâmica (NSPT) conjugada a uma sondagem de
simples reconhecimento.
Objetivos:
• Classificação táctil-visual do solo (perfil geotécnico).
• Obtenção da resistência dinâmica (SPT).
• Profundidade do nível d’água.
• Interpretação dos resultados: correlações.
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1) Tripé
2) Roldana
3) Cabo de aço / Corda
4) Revestimento
5) Sarilho
6) Trepano de Lavagem
9) Conj. Motor-Bomba
Equipamento:
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Detalhe do martelo (peso de 65kgf):
VÍDEO
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Procedimento:
• Fazer o furo até 1 metro de profundidade utilizando o trado concha
com diâmetro adequado (normalmente 2 ½”);
• Introduzir o conjunto (amostrador + haste de percussão+ cabeça de
bater) no furo;
• Cravar o amostrador padrão 45 cm abaixo do fundo do furo, em três
seguimentos de 15 cm; utilizando o martelo padrão de 65 kg caindo
livremente de uma altura de 75cm;
• Anotar o número de golpes necessários para cravação de cada
segmento de 15cm;
• Retirar o amostrador e recolher a amostra retida, acondicioná-la em
recipiente adequado com respectiva etiqueta a qual deve conter os
seguintes dados: local, número do furo, profundidade da amostra,
número da amostra, classificação expedita, sondador, data;
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Procedimento: NBR 6484/80
1) Abertura do furo (55cm)
2) Cravação de 45 cm do amostrador 
padrão (queda do martelo a 75cm de 
altura)
3) Coleta de amostra
4) Índice de penetração: No golpes / cm 
5) NSPT = No golpes / 30 cm finais
Procedimento:
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Abertura do furo:
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Ensaio de Penetração: Marcação dos 45cm do amostrador:
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Cravação do amostrador:
Anotar o numero
de golpes (cada
15cm)
Resultado: Índice de resistência à
penetração dinâmica (SPT -Standard
Penetration Test) - soma do número de
golpes necessários para cravar os
30cm finais do amostrador padrão
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Critério de Paralização NBR 6484/80
:
a) quando em 3m sucessivos, se obtiver índices de penetração maiores
do que 45/15 (quarenta e cinco golpes para os quinze primeiros cm de
penetração);
b) quando, em 4m sucessivos, forem obtidos índices de penetração entre
45/15 e 45/30
c) quando, em 5m sucessivos, forem obtidos índices de penetração entre
45/30 e 45/45.
d) Caso a penetração seja nula em 5 impactos do martelo, o ensaio
deverá ser interrompido, não havendo necessidade de obedecer o
critério estabelecido acima.
No entanto, se esta situação ocorrer antes de 8,0m de profundidade, a
sondagem deverá ser deslocada até o mínimo de 4 vezes em posições
diametralmente opostas, distantes 2,0m da sondagem inicial.
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UACSA GEOLOGIA – AULA 7 – Profª Cecilia LinsExame táctil-visual do solo escavado:
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Etapas do ensaio:
ABC Fundações
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Relatório de sondagens:
1. Perfil de sondagem (Desenho 
A4)
• Descrição das camadas
• Cota superior do furo
• Profundidades de coleta das 
amostras
• Profundidade do NA
• Resistência a penetração 
golpes/cm (30 cm final), ou 
NSPT
2. Locação dos furos
3. RN
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Perfil longitudinal:
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Local – PE-18 (Silva, 2003) 
Análise resultados:
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Fatores que influenciam no valor do NSPT:
1.Fatores ligados ao equipamento:
•Forma, dimensões e estado de conservação do amostrador;
•Peso e estado de conservação das hastes;
•Martelo de bater e superfície de impacto fora de especificação;
•Diâmetro do tubo de revestimento.
2.Fatores ligados a execução da sondagem:
•Variação na energia de cravação (altura do martelo, atrito);
•Procedimento de avanço da sondagem;
•Má limpeza do furo;
•Furo de diâmetro insuficiente a passagem do amostrador;
•Excesso de lavagem para cravação do revestimento;
•Erro na contagem do número de golpes.
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Limitações:
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Número de locação dos furos (NBR 6484/80):
Terreno: 2 furos p/ 200 m2
3 furos p/ 200 – 400 m2
Área de projeção em planta:
Até 1200 m2 : 1 p/ 200 m2
1200 – 2400m2: 1 p/ cada 400m2 que exceder de 1200m2
> 2400 m2 : critério particular
Locação:
Distribuir os furos ao longo do terreno para obter, da melhor forma
possível, as variações do subsolo.
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Aplicações dos resultados:
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Tabela dos estados de compacidade e de consistência
Correlação SPT e Resistência ao Cisalhamento dos Solos
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Correlação entre NSPT e a tensão admissível para Solos Granulares
Descrição
N (SPT) Provável tensão admissível (kN/m2) (Compacidade) 
L = 0,75m * L = 1,50m * L = 3,0 m *
Muito compacto > 50 > 600 > 500 > 450
Compacto 30 - 50 300 - 600 250 - 500 200 – 450
Med. Compacto 10 -30 100 - 300 50 - 250 50 – 200
Pouco compacto 5 - 10 50 - 100 < 50 < 50
Fofo < 5 a estudar
* menor dimensão da fundação Fonte: (Milititsky & Schnaid, 1995)
Correlação entre NSPT e a tensão admissível para Solos Coesivos
Descrição N (SPT) Provável tensão admissível (kN/m2) (consistência) 
L = 0,75m * L = 1,5m * L = 3,0m *
Dura > 30 500 450 400
Muito rija 15 - 30 250 - 500 200 - 450 150 – 400
Rija 8 - 15 125 - 250 100 - 200 75 – 150
Média 4 - 8 75 - 125 50 - 100 25 – 75
Mole 2 - 4 25 -75 <50 -
Muito mole < 2 a estudar
* menor dimensão da fundação Fonte: (Milititsky & Schnaid, 1995)
a) Tensões admissíveis:
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SPT - T
Segundo Décourt (1998) a sugestão de se medir o torque após a execução do
Standard Penetration Test (SPT) foi feita por Ranzini (1988).
Para este ensaio são necessários todos os equipamentos utilizados no ensaio
SPT, com adição de alguns acessórios para medida de torque através do
equipamento conhecido como torquímetro.
Existem vários tipos de dispositivos de medição de torque, desde modelos
exclusivamente mecânicos até modernos aparelhos com display eletrônico e ótimo
desempenho. Como toda ferramenta de precisão, deve ser calibrada
periodicamente
Torquímetro montado.
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SPT - T
O procedimento SPT-T (Standard Penetration Test with Torque Measurements)
consiste em após a cravação do amostrador padrão conforme prevê a Norma
Brasileira NBR 6484/2001, retirar-se a cabeça de bater e colocar o disco
centralizador até este apoiar-se no tubo guia. Rosqueia-se na mesma luva, onde
estava acoplada a cabeça de bater, o pino adaptador. Encaixa-se no pino uma
chave soquete onde se acopla o torquímetro.
Aplica-se à haste uma torção, medindo, por meio de um torquímetro usado como
braço de alavanca e mantido na horizontal, o momento de torção máximo
necessário à rotação do amostrador, para obter, assim, uma medida da resistência
lateral.
Na rotação que se aplica ao amostrador por meio de um torquímetro pode-se medir
um torque máximo, que define a tensão de atrito lateral (fs máxima) e o torque
residual, que define a tensão de atrito lateral mínima (fs residual) após o
remodelamento da película de solo na interface com o amostrador.
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Procedimento do ensaio:
A medida do torque, quando solicitada,
é efetuada ao término de cada ensaio
de penetração SPT. Cravado os 45 cm
do amostrador-padrão, retira-se a
cabeça de bater e acopla-se o
adaptador de torque, verificando-se a
medida de torque máximo e torque
residual através de um torquímetro,
devidamente calibrado, medidos em
Kgf.m.
Aplicação do Ensaio SPT-T
• Previsão da parcela de capacidade de carga por atrito lateral.
• Identificação de solos colapsíveis.
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1) Torquímetro
2) Pino Adaptador
3) Haste do amostrador
4) Centralizador
5) Tubo de revestimento
6) Bica
 
Equipamento:
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Torquímetro Elétrico
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Medidas Obtidas:
• Torque Máximo,Tmax (kN.m)
• Torque Residual
Define o torque necessário para superar a aderência do amostrador-
padrão, quando cravado, com o solo que o envolve, a cada metro
perfurado. Este índice pode ser convertido em valores de atritos laterais
(máximos e residuais) peculiares ao solo.
Vantagens:
• A medida do torque não está sujeitas as fontes de erros do valor SPT
(contagem do número de golpes, altura de queda, atrito das hastes,
mau estado da sapata cortante, corda etc...).
• Obtenção mais confiável da tensão de atrito lateral com pequeno custo
adicional.
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Limitações:
• Causa torção das hastes e rompimento das luvas em solos com
índices de resistência à penetração ou torque elevados;
• Aplicável a solos com NSPT < 30
Fatores que Influenciam no resultado do SPT-T:
• Estado de conservação das hastes, luvas e amostrador;
• Velocidade de rotação do torquímetro deve ser constante;
• Horizontalidade do torquímetro;
• Erros de leitura / não zerar o torquímetro antes do ensaio.
• Sensibilidade das leituras do torquímetro.
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SPT - T
• Índice de torque (TR); é a relação entre o torque medido em kgf/m pelo
valor N do SPT, descrito pela seguinte equação:
O ensaio de SPT-T esta sendo utilizado em obras de médio e grande porte que
utilizam fundações profundas de atrito lateral, ajudando a minimizar os erros
grosseiros que podem acontecer no ensaio de SPT, ditos anteriormente.
A partir do conhecimento das propriedades e parâmetros geotécnicos, dos
solos da bacia sedimentar terciária do estado de S. Paulo, os autores
admitiram que, a relação T/N é aproximadamente 1,2. A partir daí, Décourt
(1996) propôs que se definisse a equivalência entre o SPT e o SPT-T, como
sendo o valor do torque T (Kgf x m) dividido por 1,2, tendo por base o
conceito de N equivalente (Neq.) Entretanto, deve-se frisar que, a sua
utilização deverá ser feita com muita cautela
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Sondagem rotativa
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SONDAGEM ROTATIVA
Necessária quando:
•Encontra-se solos de alta resistência, blocos ou matacões de
natureza rochosa no qual o SPT não é recomendável.
•Quando o maciço rochoso aflora.
Objetivos:
• Obtenção do testemunho (amostra da rocha).
• Atravessar camadas limitadas de rochas, blocos e matacões.
• Determinar irregularidades (descontinuidades, fraturas, fendas).
• Realização, no interior da perfuração, de ensaios “in situ”
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14- Motor
18- Mangueira de pressão
19- Mangueira de sucção
20- Conjugado Motor-bomba
25- Revestimento
26- Sapata de revestimento
27- Coroa de revestimento
29- Haste de perfuração
30- Barrilete amostrador
32- Coroa diamantada
34- Solo
35- Rocha alterada
36- Rocha
Equipamento:
21/12/2017
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a) Sondas rotativas
•Motor- Ligado a uma caixa de velocidade
•Guincho - Tambor onde é enrolado um cabo de aço
•Cabeçote de Perfuração - Faz girar a coluna de perfuração para o avanço
do furo
b) Hastes - Tubos de aço sem costura
c) Barriletes - Tubos de aço destinados a receber testemunho de
sondagem
• Barriletes simples
• Barrilete duplo rígido
• Barrilete duplo giratório
• Barriletes especiais
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Sonda rotativa manual - Camaragibe/PE:
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d) Coroas - Peça de aço com espaços para saída de água com uma
matriz de aço para fixação dos diamantes.
e) Revestimentos - Colocação dos revestimentos é indispensável quando
as paredes do furo tendem a desabar, pondo em risco a coluna de
perfuração que poderia ficar presa.
f) Sistema de circulação de água - Assegura a refrigeração da coroa, a
expulsão de fragmentos, a diminuição de fricção da coluna contra a
parede
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21/12/2017
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Coroas com diamantes cravados
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Procedimento do ensaio:
• A sonda deve ser instalada e ancorada no terreno para se manter
constante a pressão sobre a ferramenta de corte.
• Acopla-se à sonda a composição (haste, barrilete, alargador e coroa)
e antes desta ser acionada, põe-se em funcionamento a bomba.
• Terminada a manobra de movimentos rotativos e de avanço na
direção do furo, o barrilete é alçado do furo e os testemunhos são
retirados e colocados em caixas especiais com separação e
obedecendo à ordem de avanço.
• Anota-se, no boletim de campo, profundidades do início, término das
manobras e comprimento de testemunhos recuperados medidos.
21/12/2017
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Sonda rotativa manual - Camaragibe/PE:
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Apresentação dos resultados:
Baseado na descrição dos testemunhos constrói-se um perfil individual
do furo que traduz o perfil geológico do subsolo.
A descrição dos testemunhos feita a cada manobra inclui:
a) A classificação litológica - Baseada na gênese da formação geológica.
b) Estudo de alteração das rochas para fins de engenharia - baseada nas
seguintes características
• Extremamente alterada ou decomposta
• Muito alterada
• Mediamente alterada
• Pouco alterada
• Sã ou quase sã
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c) Grau de fraturamento - dividindo-se o número de fragmentos
recuperados em cada manobra pelo comprimento da manobra (metro).
Nº Fraturas/ Metro
1
1---5
6---10
11---20
> 20
pedaços de diversos tamanhos
caoticamente dispersosEm fragmentos
Extremamente fraturada
Rocha
Ocasionalmente fraturada
Muito fraturada
Mediamente fraturada
Pouco fraturada
FONTE - Prospecção Geotécnica do Subsolo - Maria José C. Porto
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RQD (Rock Quality Designation): Parâmetro que indica qualidade do meio
rochoso.
RQD = ( p/n) x 100
p = o comprimento das peças > 10cm;
n = o comprimento da manobra de avanço da perfuração.
RQD Qualidade do Maciço Rochoso
Muito fraco
Fraco
0 ---25%
25 ---50%
Regular
Bom
Excelente90 ---100%
50 ---75%
75 ---90%
Classificação da qualidade da rocha em função do RQD.
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Determinação do RQD
RQD QUALIDADE DA ROCHA
< 25% Muito pobre 
25 – 50% Pobre 
50 – 75% Regular 
75 – 90% Bom 
90 – 100% Muito bom 
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Sondagem mista
21/12/2017
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SONDAGEM MISTA
• É executada à percussão em todos os tipos de terreno penetráveis, e
executada por meio de sonda rotativa nos materiais impenetráveis.
• Combinação de equipamentos tradicionais de sondagens à percussão
e rotativa.
• Recomenda-se sua execução em terrenos com presença de
blocos de rocha, matacões, lascas, etc.., sobrejacentes a camadas
de solo.
• O equipamento de percussão deverá ser provido de tubos de
revestimento de grande diâmetro (mínimo Ø 4’’ a 6’’), a fim de permitir
maior alcance para a perfuração.
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• Iniciam-se pelo método à
percussão.
• Ao ser atingido o impenetrável à
percussão é preciso revestir o
comprimento já sondado com o
tubo de revestimento da rotativa.
• Quando o novo revestimento
atinge a profundidade
impenetrável à percussão, a
operação prossegue. Percebendo
mudança de material interrompe-
se a manobra e prossegue por
percussão.
Operação:
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TIPO OBJETIVOS INFORMAÇÕES APLICAÇÕES
POÇOS
• Fornecem um exame 
das camadas do 
subsolo ao longo das 
paredes do poço.
• Definir o perfil geotécnico do 
solo (com o nível de água).
• Retirada de amostras 
amolgadas.
• Retirada de amostras 
indeformadas (blocos). 
• Tem suas 
limitações em 
profundidade 
abaixo do nível de 
água, camada de 
pedregulho, areias 
muito compactas, 
ou argilas duras, 
camadas de areias 
puras profundidade 
limitada (10 a 15m).
• Auxiliar em outros 
tipos de 
sondagens.
TRINCHEIRAS
• Obter uma exposição 
contínua do subsolo, 
ao longo da seção de 
uma encosta natural, 
áreas de empréstimos, 
locais de pedreiras, 
etc.
• Classificação das camadas
dos solos (com o nível da
água)
• Retirada de amostras
amolgadas.
• Inspeção de estruturas abaixo
do nível do terreno.
TRADO
• Obter informações do 
perfil geotécnico.
• Classificação das diferentes 
camadas (tátil-visual).
• Posição do nível da água.
SONDAGEM
A
PERCURSSÃO
• Obter informações 
geotécnicas ao longo 
de um perfil.
• Classificação tátil visual do 
solo (perfil geotécnico).
• Obtenção da resistência 
dinâmica (SPT).
• Possibilita a determinação da 
profundidade de ocorrência do 
lençol freático.
• Coleta de amostra.
• Em quase todo o 
tipo de construção.
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TIPO OBJETIVOS INFORMAÇÕES APLICAÇÕES
SONDAGENS 
ROTATIVAS
• Atravessar camadas limitadas 
de 
• Rochas, blocos de rochas e 
natações.
• Classificação de leitos rochosos 
(obtenção de testemunhos).
• Determinar irregularidades.
• Ensaio de perda de água em 
rocha.
• Retirada de amostras 
indeformadas de argilas duras e 
rijas.
• Classificação 
Citológica(baseada 
na gênese).
• Estado de alterações 
das rochas para fins 
de engenharia. 
(Descrição do 
estado de 
alterações).
• Grau de 
frateramento, RQD 
(Rock Quality 
Designation).
• Em barragens, 
túneis, fundações 
sobre rochas, 
galerias, etc.
MISTA
• Combinação de sondagem apercussão e rotativa.
• Combinação de 
sondagem a 
percussão e rotativa.
• Em maciços com 
solos e rochas.
SONDAGENS 
ESPECIAIS
• Ensaios especiais em 
laboratório para a determinação 
das propriedades de 
permeabilidade, resistência e 
compressibilidade.
• Propriedades dos 
solos.
• Edifícios, estradas, 
barragens, túneis, 
galerias e obras de 
artes.
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MÉTODOS INDIRETOS 
DE PROSPECÇÃO
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Métodos Indiretos
Geofísicos
•Permitem determinar a distribuição, em profundidade, de parâmetros
físicos dos maciços, tais como velocidade de propagação de ondas
acústicas, resistividade elétrica, contrastes de densidade e campo
magnético da Terra.
•Não há necessidade de perfuração do maciço explorado.
•Exploração do subsolo quando se quer informações mais gerais do
local e de extensas áreas.
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MÉTODOS INDIRETOS (ENSAIOS GEOFÍSICOS)
MÉTODOS
GEOELÉTRICOS
GEOFÍSICA
APLICADA
GRAVIMETRIA MAGNETOMETRIA
MÉTODOS
SÍSMICOS
MÉTODOS
POTENCIAIS
MÉTODOS
GEOTÉRMICOS
Ensaios de campo que não alteram as propriedades físicas do material
ensaiado; apresentam excelente relação custo/benefício, dado que
possibilitam levantamentos de áreas extensas em curto período de tempo.
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Métodos Indiretos
Os principais métodos geofísicos utilizados na Geologia de Engenharia
são:
• Métodos Geoelétricos: eletrorresistividade, polarização induzida,
potencial espontâneo, eletromagnéticos.
• Métodos Sísmicos: refração, reflexão, ensaios entre furos, utilizados na
superfície terrestre, e perfilagem sísmica contínua, sonografia e
ecobatimetria, utilizados na investigação de áreas submersas.
• Métodos Potenciais: magnetometria e gavimetria
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1. Métodos Geoelétricos
Métodos elétricos e eletromagnéticos;
Envolve a detecção, na superfície dos terrenos, dos efeitos
produzidos pelo fluxo de corrente elétrica em subsuperfície.
É possível medir correntes elétricas, diferença de potencial e campos
eletromagnéticos entre dois pontos na superfície.
É papel do geofísico-intérprete elaborar a correlação destas
propriedades com as características geológicas do material
subjacente.
Os equipamentos utilizados para as medidas são:
Fonte de energia (baterias ou motores geradores), que alimenta uma unidade
transmissora, conectada aos eletrodos de emissão ou de corrente (AB) ou
às antenas no caso do radar, e uma unidade de recepção e registro de
dados, conectada aos eletrodos MN, ou à antena de recepção no caso do
radar.
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1. Métodos Geoelétricos
Os métodos geoelétricos são amplamente empregados para:
• determinação da posição e geometria do topo rochoso;
• identificação de zonas de falhas, zonas alteradas e/ou fraturadas,
contatos litológicos, cavidades e diques;
• caracterização de materiais impermeáveis e permeáveis, o que permite
delimitar zonas potenciais de contaminação;
• localização de corpos condutores (sulfetos maciços, grafita, água
termais, etc.) e corpos resistentes (carvão, domos salinos, etc.);
• identificação do N.A.;
• identificação da direção e sentido do fluxo dos fluidos subsuperficiais.
21/12/2017
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1. Métodos Geoelétricos - ELETRORESISTIVIDADE
Fundamenta−se no princípio de que diferentes materiais do
subsolo possuem valores característicos diferentes de
resistividade elétrica
Diz respeito a dificuldade encontrada pela corrente elétrica para se
propagar num meio qualquer.
Muito empregado na definição ou mapeamento do lençol freático
existente nas camadas permeáveis de alguns solos e rochas.
A variação no valor da resistividade de solos e/ou rochas depende de:
i. Porosidade;
ii. Forma dos grãos;
iii. Estrutura do subestrato rochoso;
iv. Salinidade da água.
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1. Métodos Geoelétricos - ELETRORESISTIVIDADE
21/12/2017
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2. Métodos Sísmicos
Têm por objetivo estudar a distribuição em profundidade do
parâmetro velocidade de propagação das ondas acústicas, que está
intimamente relacionado com características físicas do meio
geológico, tais como densidade, constantes elásticas, porosidade,
composição mineralógica e química, conteúdo de água e tensão de
confinamento.
Sinais acústicos são emitidos na superfície e se propagam através
das camadas geológicas, retornando à superfície ao sofrerem reflexão
ou refração total nas interfaces, sendo captados por sensores
denominados geofones (em terra) ou hidrofones (em água).
Os principais métodos sísmicos utilizados na Geologia de Engenharia
são:
• na investigação terrestre: refração, reflexão e ensaios entre furos
• na investigação de áreas submersas: perfilagem sísmica contínua,
sonografia e ecobatimetria.
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2. Métodos Sísmicos – Sísmica de Refração
Aplicação:
•Espessuras e naturezas das camadas de solos sobre o embasamento
rochoso;
•Natureza, estado de sanidade e aspectos estruturais do embasamento;
•Contato entre diferentes tipos de rochas;
•Ninhos de blocos ou matacões mergulhados na capa de solo (tálus);
•Identificação das camadas de materiais cascalhosos;
•Presença de água subterrânea;
•Presença de grandes espaços vazios nas rochas (fendas e / ou
cavernas), principalmente em áreas cársticas (calcáreos ou rochas
calcíferas).
21/12/2017
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2. Métodos Sísmicos – Sísmica de Refração
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MÉTODOS INDIRETOS DE PROSPECÇÃO
21/12/2017
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TIPO OBJETIVOS INFORMAÇÕES APLICAÇÕES
• Sísmicos
• Geolétricos
• Potenciais
• Geotérmicos
• Exploração
do subsolo
quando se
quer
informações
mais gerais
do local e se
trata de
extensas
áreas.
• Indica
variações ou
mudanças de
camadas.
• Irregularidade
no subsolo.
• Profundidade
da superfície
da rocha.
• Barragens e
Reservatórios
• Túneis,
Aeroportos,
Rodovias.
• Grandes
conjuntos
residenciais.
• Outras com
extensas
áreas.
MÉTODOS INDIRETOS DE PROSPECÇÃO
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MÉTODOS SEMI - DIRETOS DE 
PROSPECÇÃO
21/12/2017
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Métodos Semidiretos
• São aqueles que não permitem coleta de amostras e visualização
do tipo de solo, sendo as características de comportamento mecânico,
obtidas por meio de correlações com grandezas medidas na execução
do ensaio.
• Os métodos semidiretos são conhecidos como ensaios "in situ. O
efeito da configuração geológica do terreno está presente nesses
ensaios "in situ" permitindo uma medida mais realista das propriedades
físicas do solo.
• Dentre os ensaios "in situ" mais empregados no Brasil destacam−se o
ensaio de penetração estática (CPT), o ensaio de “vane test” ou
palheta e o ensaio pressiométrico. O ensaio de CPT e “vane test”
têm por objetivo a determinação da resistência ao cisalhamento do
solo, enquanto o ensaio pressiométro visa estabelecer uma espécie de
curva tensão− deformação para o solo investigado.
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Os métodos semidiretos foram desenvolvidos devido a dificuldade na
execução de amostragem em alguns tipos de solos, como areias puras
ou submersas, e argilas sensíveis de consistência muito mole.
Têm a vantagem teórica de minimizar as perturbaçõescausadas pela
variação do estado de tensões e distorções inevitáveis provocadas
durante o processo de amostragem além de evitar choques e
vibrações decorrentes do transporte e subseqüente manuseio das
amostras.
Além disso, o efeito da configuração geológica do terreno está presente
nos ensaios in situ de modo que eles permitem uma medida mais
realística das propriedades físicas de uma formação.
Principais Ensaios realizados no Brasil:
a)Ensaio de Palheta (Vane Test)
b)Ensaio de Penetração Contínua (Deep Sounding) ou Ensaio de Cone
Holandês (Cone Penetration Test-CPT)
c)Ensaio Pressiométrico
21/12/2017
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TIPO OBJETIVOS INFORMAÇÕES APLICAÇÕES
ENSAIO DE
PALHETA
(VANE TEST)
• Medir a Resistência 
não drenada ao 
cisalhamento dos 
solos puramente 
coesivos.
• Resistência não 
Drenada.
• Aterros
• Barragens
• Rodovias
PENETRAÇÃO
ESTÁTICA 
(DEEPSOUNDING)
• Obtenção da 
resistência do solo, 
através de um cone 
padronizado, que é 
introduzido ao solo.
• Tipo de solo –
Consistência ou 
compacidade, 
resistência de ponta 
e lateral.
• Edifícios
• Conjuntos residenciais.
ENSAIO
PRESSIOMÉTRICO
(MENARD).
• Determinar “in situ” 
as características 
dos solos referentes 
à resistência e 
compressibilidade.
• Módulo 
pressiométrico Limite 
de elasticidade do 
solo.
• Nos casos de solos, 
nos quais as amostras 
indeformadas, não 
podem ser extraídas 
facilmente para os 
ensaios de laboratório.
ENSAIO DE
PERMEABILIDADE
• Determinar “in situ” a 
permeabilidade das 
camadas do solo.
• Permeabilidade do 
solo
• Em projetos que 
envolvem grande 
volume de solos. Em 
solos arenosos.
PROVA DE CARGA
• Característica de 
compressibilidade do 
solo.
• Curvas carga-
recalque, coeficiente 
de recalque.
• Pavimentos rígidos, 
vigas de fundações 
sobre base elástica, em 
plataformas offshore.
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ENSAIO DE PALHETA (VANE TEST)
OBJETIVOS:
Medir a Resistência não
drenada ao cisalhamento dos
solos puramente coesivos.
INFORMAÇÕES:
Resistência não Drenada Su.
APLICAÇÕES:
Aterros, Barragens e Rodovias.
21/12/2017
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ENSAIOS DE PENETRAÇÃO ESTÁTICA - CONE (CPT) E PIEZOCONE 
Ensaio de penetração estática de um cone padronizado, que mede a
resistência de ponta (qc), atrito lateral (c ) e a pressão neutra ().
Origem: cone holandês, deepsounding => mecânico, manual
piezocone ==> elétrico ,
mecanizada (qc, fs, ).
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O “vane test” foi
desenvolvido na Suécia, com o
objetivo de medir a resistência ao
cisalhamento não drenada de
solos coesivos moles saturados.
Hoje o ensaio é normalizado no
Brasil pela ABNT (NBR 10905)
O equipamento para
realização do ensaio é constituído
de uma palheta de aço, formada por
quatro aletas finas retangulares,
hastes, tubos de revestimentos,
mesa, dispositivo de aplicação do
momento torçor e acessórios para
medida do momento e das
deformações.
ENSAIO DE PALHETA DE CAMPO – VANE TEST
21/12/2017
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Objetivos:
•Obter Su e St
•Estimativa do OCR
•Estimativa do K0
•Ensaio realizado apenas em argilas saturadas de
consistência mole a rija
Problemas práticos:
•Aterros e Fundações sobre Solos Médios / Moles
•Estabilidade de Encostas
Procedimento:
Cravar a palheta e em medir o torque necessário
para cisalhar o solo, segundo uma superfície
cilíndrica de ruptura, que se desenvolve no entorno
da palheta, quando se aplica ao aparelho um
movimento de rotação.
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ENSAIO DE CONE E PIEZOCONE (Ensaio de Penetração 
estática)
Consiste na cravação de uma ponteira de aço instrumentada em
forma de cone no solo, com velocidade padrão constante de 20mm/s,
visando obter a estratigrafia do subsolo e alguns parâmetros
geotécnicos.
 Não coleta amostras, porém permite definir o comportamento do
material sob carregamento.
Objetivo:
•Registrar continuamente a resistência à penetração, fornecendo uma
descrição detalhada da estratigrafia do subsolo.
•Propriedades dos solos (especialmente de solos moles)
•Capacidade de carga
•Estratigrafia
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História:
Desenvolvido na Holanda (década de 30)
para investigar solos moles e estratos
arenosos que apoiavam estacas;
Bem difundido mundialmente pela
qualidade de informações;
Procedimento do ensaio:
•cravação lenta e constante (estática ou
quase-estática) de uma haste com ponta
cônica instrumentada (60º de ápice e
10cm2 de área), com uma velocidade
padrão constante de 20mm/s.
qc resistência de 
ponta
fs resistência 
por atrito 
lateral
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Equipamentos:
1.Cone Mecânico: as tensões são medidas por sistemas mecânicos (ou
hidráulicos) na superfície
•Medida na superfície;
•Transferência mecânica pelas hastes dos esforços necessários para
cravar a ponta cônica qc e o atrito lateral fs.
2.Cone Elétrico:
•Células de carga instrumentadas eletricamente;
•Medida de qc e fs diretamente na ponteira.
3.Piezocone:
•Medidas elétricas de qc e fs;
•Contínua monitoração de pressões neutras u geradas na cravação.
21/12/2017
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Medidas do ensaio:
•Resistência de Ponta (qt ou qc)
•Atrito Lateral (fs)
•Pressão neutra (u)
fs resistência 
por atrito 
lateral
qc
resistência 
de ponta
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Principais componentes do equipamento (Schnaid, 2000):
elemento poroso
conjunto de 
células de carga 
referentes à ponta 
cônica
luva de atrito
transdutor de 
pressão
21/12/2017
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Detalhe da ponta cônica do equipamento:
Ilustração da geometria típica do cone
•Diâmetro da luva de atrito ≥ diâmetro do
cone (sem exceder 0,35 mm);
•Ângulo da ponteira: 60º;
•Rugosidade da ponteira: < 0,001 mm.
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ENSAIO DE CONE E PIEZOCONE
Esquema típico do ensaio de piezocone:
21/12/2017
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ENSAIO DE CONE E PIEZOCONE
VANTAGENS
•Penetração rápida (~1m/min),isto é,
curto tempo de ensaio;
•Perfil estratigráfico contínuo (cada
2cm);
•Ensaio padronizado (Norma
Brasileira e Norma Americana) -
confiável;
•Alta precisão e repetibilidade;
•Obtenção e processamento
automático dos dados, isto é, sem
interferência do operador;
•Necessidade de apenas um
operador;
•Relação custo/benefício elevada;
DESVANTAGENS
•Não coleta amostras, como o
SPT.
•Necessidade de operador
treinado;
•Equipamento relativamente
complexo;
•Suporte técnico
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ENSAIO PRESSIOMÉTRICO (MENARD)
OBJETIVOS:
Determinar “in situ” as
características dos solos
referentes à resistência e
compressibilidade
INFORMAÇÕES:
Módulo pressiométrico (Ep).
Limite de elasticidade do
solo.
APLICAÇÕES:
Nos casos de solos, nos
quais as amostras
indeformadas, não podem
ser extraídas facilmente para
os ensaios de laboratório.