Relatório de Mecânica dos solos

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SUMÁRIO 
 
 
1.0 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 2 
2.0 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNCIA ........................................................................ 2 
2.1 SERVIÇOS EXECUTADOS ...................................................................... 2 
2.2 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS ............................................................... 3 
2.3 NORMAS ADOTADAS .............................................................................. 4 
2.4 METODOLOGIA ........................................................................................ 5 
3.0 CONCLUSÃO..............................................................................................11 
1.0 INTRODUÇÃO 
O presente documento tem por objetivo apresentar um determinado terreno no que respeita os estudos, procedimentos, metodologias, análises e resultados são utilizados na atualização e complementação dos Estudos Geotécnicos referente à qualquer alteração desse terreno.
 
2.0 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNCIA 
Inicialmente faz uma análise do projeto verificando os itens e as quantidades disponíveis 
para caracterização geotécnica da área em questão. 
A etapa seguinte consistiu na elaboração de uma planta com toda programação 
da investigação geotécnica a ser realizada, cuja disposição foi apresentada e aprovada 
pelo responsável do projeto, esta programação foi materializada através da cravação de 
estacas. 
Importante salientar, que todas as sondagens e ensaios realizados têm como 
objetivo informações geotécnicas pontuais, e seus resultados obtidos em laboratório 
dizem respeito exclusivamente às amostras ensaiadas. 
A seguir são descritos os serviços executados, os equipamentos utilizados, as 
normas que balizaram os estudos geotécnicos, assim como as metodologias adotadas na 
execução dos ensaios. 
 
2.1 SERVIÇOS EXECUTADOS 
Na área do terreno em que se vai trabalhar, são executados alguns processo como:
 Sondagens a percussão tipo SPT (Standard Penetration Test), para o simples reconhecimento do solo; 
 Poços de inspeção e seus respectivos ensaios laboratoriais; 
 Ensaios de piezocone – CPTu; 
 Ensaios de dissipação de poro-pressão; 
 Ensaios de palheta – VT; 
 Coletas indeformadas shelby; 
 Ensaios triaxiais UU; 
 Determinações de umidade; 
 Determinações de peso específico total; 
 Determinações de peso específico seco; 
 Ensaios de massa específica dos grãos; 
 Ensaios de adensamento Oedométrico. 
 
A localização de todos os serviços realizados deve ser apresentado num documento.
 
2.2 EQUIPAMENTOS QUE PODEM UTILIZADOS SÃO: 
Para a realização dos poços de inspeções são utilizados os equipamentos 
manuais relacionados a seguir: 
- Cavadeira; 
- Cortadeira; 
- Enxada; 
- Pá; 
- Picareta, 
- Trado tipo helicoidal e 
- Conjunto para determinação da densidade natural (cilindro, soquete, haste e 
tarugo) todos em aço. 
Para a elaboração dos desenhos e relatórios são utilizados os programas computacionais relacionados abaixo: 
 Autocad 2003; (Desenhos) 
 Microsoft Word e Excel. 
 2.3 NORMAS ADOTADAS 
As normas adotadas no estudo geotécnico são às seguintes: 
 NBR 6484/80 - Execução de sondagens de Simples Reconhecimento dos solos; 
 NBR 9603/86 - Execução de sondagem à Trado; 
 NBR 6457/85 e DNER-ME 041/94 - Amostras de Solo - Preparação para Ensaios 
de Compactação e Ensaios de Caracterização; 
 NBR 9813/87 - Determinação da massa específica aparente in situ, com emprego 
de cilindro de cravação; 
 NBR 7181/84, DNER-ME 080/94 e DNER-ME 051/94 - Análise granulométrica; 
 NBR 6508/84 e DNER-ME 093/94 - Densidade real dos grãos; 
 NBR 6459/84 e DNER-ME 122/94 - Determinação do limite de liquidez; 
 NBR 7180/84 e DNER-ME 082/94 - Determinação do limite de plasticidade; 
 DNER-ME 087/94 - Determinação do limite de contração; 
 NBR 7182/86, DNER-ME 129/94 e ASSHTO-180 - Ensaio de Compactação; 
 NBR 9895/87, DIRENG-ME 01/02 e DNER-ME 049/94 - Índice de Suporte 
California; 
 NBR 12069/91 - Solo - Ensaio de penetração de cone in situ (CPT); 
 ASTM D-5778-07 Standard test method for performing electronic friction cone and 
piezocone testing of soils 
 NBR 6502/95 – “Rochas e Solos”; 
 NBR 6508/84 – “Grãos de Solo que Passam na Peneira de 4,8 mm - Determinação 
da Massa Específica”; 
 NBR 12007/90 – “Solo – Ensaio de Adensamento Unidimensional”; 
 BS 1377/90 – Part 7 – “Soils for civil engineering purposes – Shear strength tests”;
 PROC-LAB-S01 – “Preparação de Amostras de Solo para Ensaios de 
Compactação e Caracterização”; 
 PROC-LAB-S02 – “Determinação da Umidade por Estufa”; 
 PROC-LAB-S16 – “Moldagem de Corpos-de-Prova de Amostras de Solo”; 
 PROC-LAB-S25 – “Determinação da Massa Específica dos Grãos de Solo que 
passam na Peneira de 4,8mm”; 
 PROC-LAB-S29 – “Ensaio de Adensamento Unidimensional”; 
 PROC-LAB-S33 – “Ensaio Triaxial UU”. 
 NBR 10905/89 - Solo - Ensaios de palheta in situ. 
 ASTM D2573-08 Standard test method for field vane shear test in cohesive soil. 
 NBR 9820/97 – “Coleta de amostras indeformadas de solos de baixa consistência 
em furos de sondagem”. 
 
2.4 METODOLOGIA 
ENSAIOS DE CAMPO (Deve atender uma as solicitações do projeto).
Um possível exemplo de procedimento a ser adotado é:
 Todos os Serviços Geotécnicos executados e tem como referência a topografia 
existente da respectiva área do terreno. 
Os serviços topográficos dão subsídios, uma vez, que cada poço de inspeção 
encontrava-se materializado com uma estaca e um piquete, denominando assim o exato local a serem realizados os serviços de Geotecnia. 
 Poços de Inspeção 
Após a identificação do local para a realização do poço de inspeção, o serviço 
iniciou pela abertura de uma janela de aproximadamente 0,70 m x 0,70 m, onde foram 
retirados a camada vegetal e o material orgânico. Nivelou-se a camada encontrada abaixo 
e iniciou-se o ensaio para a determinação da densidade natural pelo método do cilindro 
cravado (NBR 9813/87), a coleta para a determinação da umidade natural (NBR 6457/86) 
e a coleta das amostras para posteriores ensaios de caracterização do material. 
O ensaio para determinação da densidade natural, citado acima, consiste na 
cravação do cilindro de forma contínua na superfície nivelada e, isenta de partículas 
soltas. O ensaio no campo é finalizado quando a parte superior do cilindro encontra-se 
aproximadamente 1,0 cm abaixo da superfície do terreno. Com o cilindro devidamente 
calibrado temos a massa deste cilindro e o seu respectivo volume interno, calculando-se 
assim a sua densidade natural. 
Nesta mesma camada da realização do ensaio de densidade natural foi realizado 
o ensaio de umidade natural. 
Após a realização do ensaio de densidade natural e a coleta dos materiais a 
serem ensaiados, iniciou-se a perfuração com o trado manual na profundidade de até 
1,70 m aproximadamente, para a identificação dos horizontes das camadas e o registro 
do nível d’água existente, quando este foi encontrado. 
Não houve a coleta de material quando este foi classificado como materiais 
granulares e de reposições, como: britas, saibros e quando a amostra não pôde ser 
coletada devido ao registro do nível d’ água. Estes casos estão identificados no boletim de sondagem. 
 
Ensaios Piezocone CPTu 
O ensaio de piezocone consiste na cravação estática de uma haste no solo, a 
qual possui no seu extremo inferior uma ponteira com formato cônico (ângulo de vértice 
de 60°) e área transversal de 10 cm². Os ensaios empregaram um penetrômetro estático 
de procedência italiana (Pagani) com capacidade de reação de 150 kN (15 tf). O sistema 
hidráulico dospenetrômetros é acionado por motor a diesel, obtendo-se a reação através 
de ancoragens helicoidais. A ponteira, dispositivos eletrônicos, software utilizado em 
campo Unican Land e o software Uniplot utilizado para o processamento dos dados são 
procedentes da Fugro Engineers B.V.. Para efeito das medições de poro-pressão, todos 
os procedimentos rotineiros de manutenção da saturação do sistema foram observados. 
Nos ensaios, a ponteira foi cravada com uma velocidade de penetração constante, 
aproximadamente igual a 2 cm/s. 
A 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), medido em uma luva com área lateral de 
150 cm2; 
 Poro-pressão, utilizando-se um elemento poroso de bronze sinterizado, localizado 
na base do cone (posição u2); 
 Ângulo de inclinação da ponteira cônica em relação à vertical. 
Essas grandezas são medidas através de instrumentação de precisão, 
devidamente calibrada, instalada na extremidade do conjunto, sendo os dados 
transmitidos à superfície por um sistema de cabos. Os sinais são coletados, transferidos e 
armazenados em um computador, podendo o resultado do ensaio ser visualizado em 
tempo real. 
Os ensaios envolveram a execução de pré-furos, para se ultrapassar a camada 
superficial de aterro e se atingir sempre uma região de solo saturado. 
O ensaio de dissipação consiste na paralisação da penetração da ponteira cônica, 
permitindo-se que as poro-pressões desenvolvidas sejam dissipadas. A evolução das 
poro-pressões é monitorada ao longo do tempo, empregando-se o sistema de aquisição. 
Os ensaios de dissipação podem ser interpretados, com vistas à estimativa do 
coeficiente de adensamento horizontal (Ch). 
A duração dos ensaios buscou atender a 50 % de dissipação dos excessos de 
poro-pressão. 
 Ensaios De Palheta 
O ensaio de palheta tem por objetivo determinar a resistência não-drenada do 
solo in situ (SU), sendo comumente utilizado em argilas saturadas, de consistência mole a 
rija. O ensaio envolve a cravação de uma palheta de seção cruciforme, submetida a um 
torque necessário para cisalhar o solo por rotação. Para cravação da palheta utilizou-se 
um penetrômetro estático de procedência italiana (Pagani) com capacidade de reação de 
150 kN (15 tf). O sistema hidráulico dos penetrômetros é acionado por motor a diesel. 
O equipamento utilizado nos ensaios de palheta consiste em um modelo elétrico 
com software de execução e processamento do ensaio da Geotech, o equipamento é 
munido de dispositivo (slip-coupling) para auxiliar na identificação do atrito do sistema. A 
utilização de um dispositivo slip-coupling visa eliminar das leituras qualquer efeito de atrito 
nas hastes que acionam a palheta.
Após a introdução da palheta no solo, na profundidade de ensaio, posiciona-se a 
unidade de torque e medição, zeram-se os instrumentos e se aplica imediatamente o 
torque, com uma velocidade de (6±0,6)º/minuto. As medições de torque e rotação são 
efetuadas no topo do sistema de hastes. Os ensaios empregaram palhetas com 5,0 cm de 
diâmetro e 10 cm de altura. 
Com base no torque medido, é possível determinar a resistência ao cisalhamento 
não-drenada do solo.
Ao término do ensaio para a obtenção da resistência não-drenada, procede-se a 
10 voltas rápidas da palheta, reiniciando-se as medições de modo a se obter a resistência 
não-drenada amolgada (Su Vane). 
Coletas Indeformadas - Amostrador Shelby 
O amostrador utilizado possui um sistema de pistão estacionário com diâmetro 
interno de 100 mm, espessura de parede de 1,5 mm e comprimento de 600 mm no qual a 
cravação do tubo pertencente ao mesmo se deu diretamente através do terreno, tendo-se 
montado o sistema camisa Shelby – cabeça do amostrador – pistão diretamente sobre o 
solo investigado. O conjunto foi introduzido no material com o auxílio do pistão hidráulico 
do penetrômetro TG 63 150, até a cota de início da coleta, efetuando-se a abertura da 
camisa e a cravação estática do amostrador. Após a retirada do tubo, o mesmo teve suas 
extremidades vedadas com parafina para evitar a saída de material e também manter a 
umidade da amostra. O tubo foi devidamente acondicionado e transportado ao laboratório.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO 
 Na realização dos poços de sondagem foram coletados amostras para a 
caracterização do subleito. Os ensaios realizados em laboratório foram os seguintes: 
- Análise Granulométrica por Peneiramento; 
- Análise Granulométrica por Sedimentação; 
- Densidade Real dos Grãos; 
- Limites de Consistência (Liquidez, Plasticidade e Contração); 
- Ensaio de Compactação; 
- Índice de Suporte Califórnia e Expansão (inclusive DIRENG). 
Na preparação das amostras foram adotadas as recomendações das normas 
NBR 6457/86 e DNER-ME 041/94. 
Os ensaios serão brevemente comentados abaixo. 
 Análise Granulométrica e Densidade Real 
A análise granulométrica consiste na determinação das porcentagens, em peso, 
das diferentes frações do solo na fase sólida. 
Na granulometria por peneiramento são analisadas partículas maiores que 0,075 
mm (peneira nº 200). O ensaio é realizado passando a amostra por uma série de peneiras 
de malha quadrada de dimensões padronizadas. As normas adotadas foram as NBR 
7181/84 e DNER-ME 080/94. 
Na granulometria por sedimentação são analisadas partículas menores que 0,075 
mm (peneira nº 200). Neste método é possível estabelecer relação entre o diâmetro das 
partículas e a sua velocidade de sedimentação em um meio líquido. As normas adotadas 
foram as NBR 7181/84 e DNER-ME 051/94. 
Ainda na análise granulométrica por sedimentação é obtido a densidade real dos 
grãos pelo método do picnômetro. A norma adotada neste método foi a DNER-ME 
093/94. 
 
Limites de Consistência 
Os limites de consistência para avaliar a plasticidade dos solos considerados 
nestes ensaios são: liquidez, plasticidade e contração.
No ensaio de limite de liquidez foi adotada a norma DNER-ME 122/94. Este limite 
marca a transição do estado plástico ao estado líquido. Para determinação do limite é 
utilizado o aparelho Casagrande. 
No ensaio de limite de plasticidade foi adotada a norma DNER-ME 082/94. Este 
limite marca a transição do estado plástico ao estado semi-sólido. 
Com os limites de liquidez e plasticidade é possível determinar o índice de 
plasticidade (IP), o índice de grupo (IG) e a classificação do material. Neste projeto foram 
adotadas as classificações HRB e SUCS. 
No ensaio de limite de contração foi adotada a norma DNER-ME 087/94. O limite 
marca a transição do estado semi-sólido ao estado sólido. 
 
Ensaio de Compactação 
O ensaio de compactação correlaciona o teor de umidade e a massa específica 
aparente seca. Na curva de compactação a diferentes teores de umidade é possível 
traçar um gráfico e obter a máxima massa específica aparente seca e a umidade ótima da 
amostra. Este ensaio é realizado pelo método de Proctor ou ASSHTO. Foi adotada a 
norma DNER-ME 129/94. 
Para o método DIRENG a compactação é realizada a diferentes energias de 
compactação que são: normal (12 golpes), intermediária (26 golpes) e modificada (55 
golpes). Foi adotada também a ASSHTO T-180 para energia de compactação modificada. 
 
3.0 COMCLUSÃO
Diante de todos os detalhes percebemos que as Investigações Geotécnicas são de suma importância para qualquer projeto de alteração para qualquer terreno.
 RELATÓRIO TÉCNICOSOBRE:
 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICAS
Luiz Henrique Varela Russo Junior
201308252581