Capitulo 3 - Investigacoes Geotecnicas

Prévia do material em texto

3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 2
 CAPÍTULO 1 
Investigações Geotécnicas 
 
 
1.1 Introdução 
 
 O conhecimento adequado do subsolo é fator essencial para a elaboração dos 
projetos geotécnicos, colaborando para obtenção de soluções tecnicamente mais seguras e 
economicamente viáveis. Para identificar e classificar as diversas camadas componentes do 
substrato e avaliar suas propriedades de engenharia deve-se realizar um programa de 
investigação, que leve em conta a importância e o tipo de obra, bem como, a natureza do 
subsolo. 
 Um programa de investigação deve fornecer as informações do subsolo necessárias 
em projeto tais como: 
 ♦ Espessura e caracterização das camadas do subsolo através de ensaios in 
situ e em laboratório; 
 ♦ Profundidade do topo da camada rochosa ou material impenetrável ao 
amostrador, além do tipo e condições da rocha; 
 ♦ Posição do nível d’água (N. A.). 
 ♦ Propriedades geotécnicas do solo das camadas e da rocha, tais como: 
permeabilidade, compressibilidade e resistência ao cisalhamento. 
 A execução de um programa de investigação é feita em etapas sucessivas definidas 
como: reconhecimento, prospecção e acompanhamento. 
 
a) Reconhecimento 
 Nessa etapa deve-se obter informações necessárias ao desenvolvimento de estudos 
iniciais de obras que ocupam grandes áreas, como barragens e estradas. Consta da consulta 
a mapas geológicos, aerofotos, trabalhos já executados no local, coleta de dados com 
moradores da região, além da vistoria na região de um engenheiro de solos. Todas as 
informações coletadas devem ser suficientes para a realização do programa da etapa 
seguinte. 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 3
b) Prospecção 
 Nesta etapa deve-se obter informações sobre caracterização do subsolo, através de 
ensaios in situ e em laboratório, de acordo com as necessidades do projeto ou do estágio no 
qual a obra se encontra, e pela sua complexidade pode ser subdividida em preliminar e 
complementar. 
A prospecção preliminar deve obter dados suficientes de maneira que se permita 
localizar as estruturas principais do projeto com as estimativas de seus custos, bem como a 
viabilidade técnico-econômica da obra. Consta da determinação da espessura das camadas, 
da investigação das áreas de empréstimos e determinação do volume de cada uma delas, da 
determinação das propriedades e comportamento do solo através de ensaios de laboratório 
em amostras deformadas e indeformadas coletadas nas regiões interessadas, da elaboração 
de mapas geológicos da região e de outras atividades convenientes. 
 A prospecção complementar deve realizar investigações adicionais, de modo a 
finalizar o programa anterior e assim, preparar o edital de concorrência e elaborar a 
especificação de construção. 
 
c) Acompanhamento 
 Esta etapa tem seu início durante a construção e continua após o término da obra, 
de modo a comparar o comportamento previsto do solo e o realizado pelo mesmo, além de 
avaliar as hipóteses de projeto. Consta do programa de instrumentação, de acordo com as 
necessidades do projeto, para medida da posição do nível d’água, de pressão neutra, de 
recalques, de deslocamentos e de outras medidas que foram convenientes. 
 
1.2. Ensaios de investigação 
 
1.2.1. Sondagem de simples reconhecimento e o Standard Penetration Test 
(SPT) 
 
 A sondagem à percussão é um ensaio in situ muito utilizado, pois permite a retirada 
de amostras deformadas do solo, além da medida de sua resistência, quando associada ao 
ensaio de penetração dinâmica (SPT). No Brasil, a sondagem de simples reconhecimento 
foi introduzida em 1939 pela Seção de Solos e Fundações do Instituto de Pesquisas 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 4
Tecnológicas (IPT) e sua execução está atualmente normalizada pela Associação Brasileira 
de Normas Técnicas através da Norma Brasileira NBR 6484/97. 
 A execução dessa sondagem é recomendada quando se deseja conhecer: 
♦ O tipo de solo atravessado através da retirada de amostra deformada a cada metro 
perfurado; 
♦ A resistência (N) oferecida pelo solo à cravação do amostrador padrão também 
a cada metro perfurado 
♦ A posição do nível d’água, quando encontrado durante a perfuração. 
 Ao iniciar a sondagem deve-se determinar, na planta da área a ser investigada, os 
pontos a serem sondados que devem estar distanciados de 15 a 30 metros, salvo 
especificações. No caso de edificações procura-se posicionar essas sondagens próximas às 
áreas de maior concentração de cargas. 
No caso de sondagens preliminares em áreas extensas, à distância entre os pontos 
pode variar de 50 a 100 metros. Deve-se evitar sempre um único ponto de sondagem, assim 
como pontos alinhados. A NB-12/78 sugere um número mínimo de sondagens a serem 
realizadas, em função da área construída, conforme mostra a Tabela 1.1. 
 Depois de marcados os pontos em planta, esses devem ser locados e nivelados no 
terreno em relação ao um nível de referência (RN) fixo e bem determinado, de preferência 
único para toda obra e fora da mesma. 
 
Tabela 1.1. Número mínimo de sondagens (NB-12/78). 
Área construída (m2) Número mínimo de furos 
200 2 
200 - 400 3 
400 - 600 3 
600 - 800 4 
800 - 1000 5 
1000 - 1200 6 
1200 - 1600 7 
1600 - 2000 8 
2000 - 2400 9 
> 2400 a critério 
 
 A sondagem inicia-se com a montagem no terreno de um tripé, cujo topo está 
montado um conjunto de roldanas por onde passa uma corda, usualmente de sisal. Essa 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 5
montagem permite o manuseio da composição de hastes e do levantamento do martelo de 
massa de 65 kg., conforme ilustra a Figura 1.1. 
 
Figura 1.1. Conjunto tripé, roldanas, corda e martelo. 
 
 Após a montagem do tripé, inicia-se a abertura do furo com o trado cavadeira (ou 
concha), de 100 mm de diâmetro, até a profundidade de 1 metro, quando se deve colocar o 
primeiro seguimento do revestimento (diâmetro de 100 mm ou 4’’) dotado de sapata 
cortante na sua ponta para permitir a cravação dos segmentos seguintes. O segmento 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 6
apóia-se no nível do terreno por meio de uma braçadeira. Parte do solo, coletado pelo 
trado concha, pode ser devidamente acondicionada para a realização dos ensaios de 
laboratório, definida como amostra inicial. A Figura 1.2 ilustra os equipamentos utilizados 
na sondagem. 
 A partir daí, retira-se o trado cavadeira e coloca-se o amostrador padrão (34,9 
mm e 50,8 mm de diâmetros interno e externo, respectivamente) na extremidade do 
seguimento da haste (diâmetro de 25,4 mm) apoiando-o no fundo do furo. A seguir deve-se 
fixar a cabeça de bater no topo da haste e apoiar o martelo sobre a cabeça de bater e 
observando eventual penetração da haste no solo. Logo após, a partir de um ponto fixo 
qualquer, marca-se sobre a haste, com um giz, por exemplo, três segmentos de 15 cm cada 
um. 
 
Figura 1.2. Equipamentos utilizados na sondagem de simples reconhecimento. 
 
O martelo é elevado manualmente a uma altura de 75 cm, contado a partir do topo 
da cabeça de bater, e deixado cair em queda livre, possibilitando a penetração do 
amostrador padrão no solo, conforme ilustra a Figura 1.3. O martelo possui uma haste-
guia para mantê-lo na vertical durante sua queda e nesta haste há uma marca próxima a sua 
ponta dá a referência de 75 cm de altura. 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 7
Esta operação é repetida até o amostrador padrão penetrar 45 cm, contando o 
número de golpes necessários para a cravação de cada 15 cm de penetração. O resultado do 
ensaio de penetração é expresso pelo número de golpes necessários para a cravação dos 30 
cm finais,conhecido como N. Este procedimento é conhecido como ensaio Standard 
Penetration Test (SPT). 
 
Figura 1.3. Esquema para a execução do SPT. 
 
 A coleta da amostra deformada é feita com a retirada e abertura do amostrador 
padrão e realizada sua identificação visual-táctil no próprio local. Logo após, essa amostra 
é adequadamente acondicionada e levada ao laboratório para a realização de ensaios 
específicos. 
Logo após, prossegue-se a abertura do furo até a cota seguinte, no caso de 2 metros, 
utilizando o trado helicoidal que retira o solo quando este tem determinada coesão e não 
está sob o nível d’água. Quando se encontra solo de alta resistência, ou água do lençol 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 8
freático, não é mais possível avançar com o trado helicoidal, desse modo a perfuração 
continua com circulação de água. 
 A circulação de água é realizada com o emprego de uma motobomba, uma caixa 
d’água com divisória para decantação e um trépano, o qual é acoplado na extremidade da 
composição haste (Figura 1.4.). A água é injetada nessa composição e no solo por orifícios 
laterais ao trépano, o qual sendo submetido também por rotações da composição de haste, 
rompe a estrutura do solo. O solo misturado à água retorna à superfície e é despejado na 
caixa d’água, onde o material mais pesado decanta e permanece no fundo, para posterior 
coleta e análise. 
 
Figura 1.4. Esquema para o ensaio com circulação de água. 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 9
O processo continua injetando mais água criando, dessa forma, um circuito fechado 
de circulação de água. Quando as paredes do furo forem, ou se tornarem, instáveis deve-se 
cravar tubos de revestimentos de 2½” de diâmetro (eventualmente 3”) e prosseguir com o 
ensaio internamente a eles. Assim, o furo vai avançando em profundidade, e a cada metro é 
medida a resistência do solo e coletada amostra do amostrador para a caracterização do 
perfil. 
 A identificação e classificação das amostras devem ser realizadas seguindo os 
procedimentos da NBR 7250/82, através de testes visuais e tácteis. Deve-se definir 
características granulométricas, de plasticidade, presença acentuada de mica, origem 
orgânica ou marinha, se o solo é residual e cores predominantes. As cores devem ser 
definidas como: branco, cinza, preto, marrom, amarelo, roxo, azul e verde. Pode se utilizar 
os adjetivos claro e escuro. Se houver mais de duas cores predominantes, utiliza-se o termo 
variegado. O nome dado ao solo não deverá conter mais do que duas frações. 
 A classificação do solo quanto ao N, obtido a cada metro, é feita quanto à 
compacidade (para solos grossos) e consistência (para solos finos), conforme indica a 
Tabela 1.2. 
 Os resultados das sondagens devem ser apresentados em forma de relatório que 
deverá fornecer dados gerais sobre o local e o tipo de obra e descrição sumária sobre os 
equipamentos, além de uma planta de localização dos furos, do nível de referência (R.N.) 
adotado e do perfil de cada furo (Figura 1.5.). Em cada perfil deve constar a seguinte 
informação: 
 
 ♦ Número de sondagens; 
 ♦ Cota da boca do furo; 
 ♦ Datas de início e término da sondagem; 
 ♦ Posições das amostras colhidas e das não recuperadas; 
 ♦ Profundidades das diversas transições entre camadas e do fim do furo; 
 ♦ Índices de resistências à penetração (N); 
 ♦ Identificação, classificação e a convenção gráfica das amostras segundo a NBR 
6502/80; 
 ♦ Posição do nível d’água (N.A.) e a data de observação; 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 10
 ♦ Processos de perfuração empregados e profundidades atingidas: TH - trado 
helicoidal, CA - circulação de água; 
 ♦ Cota da boca do tubo de revestimento. 
 
Tabela 1.2. Classificação segundo o SPT. 
AREIAS 
Número de Golpes (N) Grau de Compacidade 
0 - 4 Fofa 
5 - 8 Pouco Compacta 
9 - 18 Medianamente Compacta 
19 - 40 Compacta 
> 40 Muito Compacta 
ARGILAS 
Número de Golpes (N) Grau de Consistência 
0 - 2 Muito Mole 
3 - 5 Mole 
6 - 10 Média 
11 - 19 Rija 
> 19 Dura 
 
1.2.2. Standard Penetration Test com medidas de torque (SPT-T) 
 
 O torque é medido após a execução dos SPTs e o equipamento é constituído por 
torquímetro, chave soquete, disco centralizador e pino adaptador, descritos a seguir. A 
idéia da medida do torque foi iniciada por RANZINI (1988) e introduzida nos 
procedimentos de sondagem por DÉCOURT & QUARESMA FILHO (1991, 1994). 
O torquímetro é um equipamento mecânico capaz de medir torque, devendo, para 
esse caso, ter uma capacidade mínima de 50 kgf x m com ponteiro de arraste. A chave 
soquete é uma ferramenta sextavada utilizada para atarraxar e desatarraxar pinos ou 
porcas. 
 O disco centralizador é um disco de aço com diâmetro externo de 3” e vazado no 
centro com furo de 1 1/4”, que permite manter a composição de hastes da sondagem 
centralizada com relação ao tubo de revestimento. Na face inferior este disco possui um 
sulco de 4 mm de largura, 4 mm de profundidade e 2 ½” de diâmetro para encaixe no tubo 
de revestimento (diâmetro de 2 ½”). O pino adaptador consta de um tarugo de aço 
sextavado com diâmetro de 1 ¼” e com rosca BSP de 1” em uma das extremidades. 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 11
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 12
 
Figura 1.5. Apresentação do perfil de um furo de sondagem tipo SPT. 
Co
ta
s 
(m
) e
m
 
re
l.à
 
R
.
N
.
Av
a
n
ço
 
do
 
fu
ro
R
e
ve
st
im
e
n
to
N Tm
áx
im
o
Tm
ín
im
o
Pr
o
f.(m
) d
a
s 
ca
m
a
da
s
1 1 1,5 0 1
=
1,00 30 16 1,5 0 0 1,46
1 2 2 2,7 0 2
=
15 20 25 2,7 0 0 2,6
1 2 2 3,3 0 3
=
15 18 18 3,3 0 0 3,51
2 2 1 2,6 0 4
=
19 20 15 2,6 0 0 4,54
2 3 2 3,5 0 5
=
15 20 23 3,5 0 0 5,58
3 3 3 4,6 2 6
=
20 19 20 4,6 2 1 6,59
3 3 3 5,0 2 7
=
15 18 18 5,0 2 1 7,51
3 4 5 8,5 8 8
=
17 15 16 8,5 8 5 8,48
3 4 8 12,0 9 9
=
15 15 15 12,0 9 5 9,45
2 5 9 14,0 10 10
=
15 15 15 14,0 10 7 10,45
4 6 6 10,3 12 11
=
15 18 17 10,3 12 9 11,5
8 8 15 20,5 18 12
=
17 15 18 20,5 18 12 12,5
8 8 11 19,0 15 13
=
15 15 15 19,0 15 13 13,45
4 8 15 23,0 27 14
=
15 15 15 23,0 27 20 14,45 pintas
18 21 27 48,0 40 15
= brancas
15 15 15 48,0 >40 15,45 veios verdes variegada (vermelho)
16
16
17
17
18
18
19
19
20 m
 20
 Interessado:
 Obra:
 Local:
R.N. (m): 584,42 início: 24/11/1997
Cota (m) furo: 584,84 término: 10/12/1997
Escala vertical: 1/100 Visto: Patrick
 OP=poços a céu aberto
relatório: RSP-CEEG furo: SP6
DCCi - Departamento de Construção Civil do Centro 
de Tecnologia e Urbanismo - UEL
CEEG "Professor Saburo Morimoto"
Informações gerais RESULTADOS DOS ENSAIOS "SPT-T"
 
n.o de golpes 
pela 
penetração 
(cm)
 N (n.o de golpes) 
T máx - - - - (kgf.m) 
10 20 30 40 50 Pr
o
f. 
(m
) N
.
A.
Po
siç
ão
 
e
 
n
.
o
 
da
s 
a
m
o
st
ra
s
DESCRIÇÃO DO SUBSOLO
ANÁLISE VISUAL-TÁTIL
TH*
TH
ARGILA SILTOSA, POROSA,
 Legenda:
 TH*=trado hel. D=76 mm
 TH=trado hel. D=57 mm
ARGILA SILTOSA,
CTU - Campus da UEL
 CA=circulação d'água
 R.N.=conforme locação
 N.A.=após estabilização
 +SP=furos de sondagem
 Locação esquemática: Relatório individual de sondagem
 
 
Revestimento: 
De=73,0mm Di=63,5mm 
Amostrador: Raymond 
De=50,8mm Di=34,9mm 
MUITO MOLE a MÉDIA,
vermelho escura
vermelho escura
RIJA a DURA,
Término da sondagem
DURA,
ARGILA SILTOSA, RESIDUAL,
15,45
15
14
1312
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
N
ão
 
fo
i e
n
co
n
tra
do
 
N
.
A.
 
em
 
10
/1
2/
97
9,00
14,00
1,00
580
575
570
565
 Laboratório 
de
 Geotecnia
 UEL
15,00
N
CTU
R.N. (marco 
de concreto)
+SP1
N
+SP2
+SP3 +SP4
Es
ta
cio
n
a
m
e
n
to
 
do
 
CT
U
+SP6 +SP5
Laboratórios
área do 
CEEG
SP9+ +SP7
+SP10 +SP8
+SP11 +SP12 +SP13
+
SP14
P2
P1
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 13
 A execução do ensaio inicia-se após o ensaio de SPT, retirando a cabeça de bater e 
colocando o disco centralizador até apoiar no tubo de revestimento. O pino adaptador é 
rosqueado, logo após, na luva onde estava acoplada a cabeça de bater. A chave soquete 
(com medida tal que se ajuste perfeitamente à parte sextavada do pino) é encaixada no 
pino, e nessa chave acopla-se o torquímetro. 
 A rotação da haste da sondagem é iniciada por um operador utilizando o 
torquímetro como braço de alavanca, sempre na horizontal. Um segundo operador deve 
acompanhar a leitura do torquímetro anotando o valor de torque máximo lido e após este, 
dando no mínimo uma volta completa, o valor do torque residual, terminando assim a 
rotação das hates. O procedimento é repetido a cada metro e os valores obtidos devem ser 
anotados na planilha e apresentados no relatório final. A Figura 1.6 ilustra o procedimento 
de leitura do torque no ensaio SPT-T. 
 
 
Figura 1.6. Esquema de leitura do torque no ensaio SPT-T. 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 14
 A relação entre o valor do torque medido em kgf x m pelo valor N do SPT (T/N) é 
conhecida como Índice de Torque (TR), que consta de uma correlação a qual leva em 
conta a estrutura dos solos. 
 A relação T/N para alguns solos é aproximadamente constante, como é o caso dos 
solos da bacia sedimentar terciária de São Paulo que possui o valor 1,2 para essa relação. 
Deste modo, como os valores de torque sofrem menores interferências do processo 
executivo na estrutura dos solos do que os valores de N, propôs-se a utilização preferencial 
do torque e o conceito do N equivalente (Neq), como sendo a relação do valor do torque T 
(kgf x m) dividido por 1,2. 
 
1.2.3. Sondagem rotativa 
 
 A sondagem rotativa é empregada na perfuração de rochas, de solos de alta 
resistência e de matacões ou blocos de natureza rochosa. O equipamento compõe-se de 
uma haste metálica rotativa dotada, na extremidade, de um amostrador, que dispõe de uma 
coroa de diamante (Figuras 1.7a e 1.7b). 
 O movimento de rotação da haste é proporcionado pela sonda rotativa, que se 
constitui de um motor, de um elemento de transmissão e um fuso que imprime às hastes os 
movimentos de rotação, recuo e avanço. A haste é oca e, por injeção de água no seu 
interior, consegue-se atingir o fundo da escavação, por meio de furos existentes no 
amostrador. Esta água tem a função de refrigerar a coroa e carregar os detritos da 
perfuração no seu movimento ascensional. 
 Tal como no processo à percussão, quando as paredes do furo mostrarem-se 
instáveis, pondo em risco a coluna de perfuração, que poderia ficar presa, usa-se um tubo 
de revestimento metálico, com diâmetro nominal superior ao das hastes. Em outras 
ocasiões, emprega-se o revestimento do furo, quando, atravessando camadas permeáveis ou 
bastante fraturadas, houver grande perda de água de circulação. 
 As coroas são peças de aço especial, com incrustações de diamante ou wídia nas 
suas extremidades. O efeito abrasivo da coroa desgasta a rocha e permite descida do furo 
de revestimento e o alojamento do testemunho, no interior do amostrador. 
 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 15
 
Figura 1.7a. Sonda Rotativa. 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 16
 
 
 
Figura 1.7b. Sonda Rotativa/Coroa. 
 
1.2.4. Poços de inspeção e amostragem 
 
 Os poços de inspeção são abertos manualmente e utilizados quando o material a ser 
amostrado é estável e encontra-se acima do nível d’água, ou quando na presença de água, 
esta pode ser esgotada para retirada das amostras indeformadas. Os poços de inspeção 
devem ter diâmetro mínimo de 80 cm para permitir a entrada das pessoas para inspeção do 
perfil e retirada de amostras indeformadas. 
 A amostra indeformada deve ser representativa do solo quanto a composição 
granulométrica e mineral, teor de umidade e estrutura. A amostragem manual é realizada à 
superfície do terreno ou no interior de um poço de inspeção, esculpindo o solo ou 
utilizando um molde cúbico de 30 cm de aresta ou cilíndrico de diâmetro de 30 cm. 
Para que o processo de amostragem se inicie, a abertura do poço de inspeção deve 
ser interrompida 10 cm acima da cota de topo do bloco. O molde deve revestir a amostra e 
protegê-la e no momento de sua cravação deve entrar justo, porém sem cortar as suas 
paredes. Logo após a cravação total, deve ser aplicada, sobre o topo do bloco, uma camada 
de parafina e colocada uma etiqueta com informações sobre a localização da amostra. 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 17
A Figura 1.8 ilustra o procedimento de separação da amostra do solo. Quando a 
base é recortada, aplica-se uma camada de parafina e logo depois se retira o molde e aplica-
se também parafina nas paredes laterais do bloco, mantendo por um bom período, o teor de 
umidade natural de campo. 
 
 
Figura 1.8. Amostra em bloco. 
 
 A primeira camada de parafina preserva o teor de umidade do solo, mas não a 
estrutura do mesmo, sendo necessário revestir o bloco com um tecido poroso, tela ou 
estopa e aplicar a segunda camada de parafina. Desta forma o bloco está pronto para ser 
levado para o laboratório, sendo transportado em caixas com serragem. Em laboratório o 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 18
bloco deve ser colocado em câmara úmida, fora das caixas, mantendo uma umidade 
relativa do ar, próxima a 100 %. 
 
Amostras Shelby 
 
 Essas amostras são retiradas com amostradores de parede fina, de latão ou alumínio 
ou até em aço inoxidável, denominados Shelby. Esses amostradores possuem diâmetros de 
4” e 3” e são utilizados para solos de baixa consistência, com auxílio de equipamento de 
sondagem a percussão com tubos de revestimentos com diâmetro nominal de 6” (Figura 
1.9)”. 
 
Figura 1.9. Amostrador Shelby 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 19
 Na cota de início de amostragem, no fundo do furo aberto, limpa-se o fundo e 
posiciona-se o amostrador. Inicia-se a cravação desse amostrador no solo utilizando um 
sistema de cabo de aço, observando para que não penetre mais que o seu comprimento, 
acarretando na compactação da amostra e conseqüentemente na alteração de sua estrutura. 
Logo após, retira-se o amostrador do interior do furo e aplica-se parafina em todas as 
extremidades da amostra. 
 
Amostras Denison 
 
 Os amostradores Denison, acoplados em sondas rotativas com tubos de 
revestimento de diâmetro HW, são os responsáveis pela retirada dessas amostras 
compostas por solos com certa resistência e situados abaixo do nível d’água (Figura 1.10). 
 
Figura 1.10. Amostrador Denison 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 20
Esses amostradores possuem em seu interior uma camisa de latão que acondiciona a 
amostra durante sua retirada, com diâmetro nominal da ordem de 2 ½”. Durante o 
procedimento de retirada da amostra, a mesma não fica em contato com a água da 
perfuração e não sofre movimento de rotação do amostrador. 
 Os mesmos cuidados, relativos à manutenção e ao transporte das amostras 
indeformadas, retiradasmanualmente, devem também ser observados para as amostras dos 
tipos Shelby e Denison. 
 
1.2.5. Penetrômetros de Cone 
 
 Os penetrômetros de cone medem a resistência a penetração do solo em função da 
energia de cravação dinâmica e estática. Esses equipamentos possuem ponta fechada e por 
isso não são capazes de retirar amostras do solo. 
 
1.2.5.1. Ensaios de penetração de cone dinâmica 
 
 Os penetrômetros dinâmicos (Figura 1.11) são cravados no solo pelo auxílio da 
queda livre de um martelo e, conforme a altura de queda livre (energia de cravação) e 
massa do martelo são classificados em leves, médios, pesados e super pesados (Tabela 1.3). 
Os ensaios são realizados com velocidade constante de cravação definida para cada tipo de 
ensaio. 
 
Tabela 1.3. Dados técnicos dos equipamentos. 
Fatores DPL DPM DPH DPSH 
Massa do martelo (kg) 10 ± 0,1 30 ± 0,3 50 ± 0,5 63,5 ± 0,5 
Altura de queda (m) 0,5 ± 0,01 0,5 ± 0,01 0,5 ± 0,01 0,75 ± 0,02 
No de golpes por cm 
de penetração 
10 cm; N10. 10 cm; N10. 10 cm; N10. 20 cm; N20. 
 
 A resistência à penetração dinâmica é definida como o número de golpes 
necessários à cravação de uma certa profundidade do solo (X cm) definida para cada tipo 
de ensaio, e calculada conforme a expressão: 
 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 21
R N
M H
M M Ad x
m
m h p
= ⋅ ⋅
⋅
+ ⋅
4
2
( ) 
onde: 
 Rd: Resistência à penetração, em unidades de pressão; 
 Mm: massa do martelo; 
 Mh: massa total das hastes; 
 H: altura de queda do martelo; 
 Ap: área da ponta do penetrômetro; 
 Nx: Número de golpes necessários para a cravação de X cm. 
O resultado é apresentado em gráficos cotas versus número de golpes (Nx) ou 
resistência à penetração (Rd). Os ensaios de penetrômetros são de custo baixo e execução 
rápida, fatores positivos para a prospecção de grandes áreas, porém não são capazes de 
obter amostras. 
 
Figura 1.11. Penetrômetros dinâmicos 
 
 Os penetrômetros estáticos medem a resistência à penetração estática do solo e 
são mais conhecidos como cones, podendo ter um sistema de leitura mecânico ou elétrico, 
ambos capazes de determinar as resistências da ponta e do atrito lateral. Os penetrômetros 
estáticos conhecidos como piezocones também são capazes de medir pressão neutra. 
φ
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 22
 
1.2.5.2. Ensaios de penetração de cone (Cone Penetration Test - CPT) 
 
Ensaio do cone holandês ou mecânico 
 
 O ensaio de cone holandês, ou ensaio de cone mecânico, desenvolveu-se na década 
de 30, e tinha como objetivo inicial obter dados para o projeto de fundações em estacas. 
Existem dois tipos desses equipamentos que diferem somente quanto ao dispositivo de 
cravação, constituindo ambos de um conjunto de hastes, que atuam internamente a tubos de 
revestimentos, tendo na extremidade um cone com ângulo de vértice de 60° e uma base de 
10 cm2 (Figura 1.12a). 
 
Figura 1.12. Cone holandês ou mecânico 
 
 O método de execução do ensaio CPTU (MB 3406/91) inicia-se com a cravação a 
uma velocidade de 1 cm/s ou 20 ± 5 mm/s, de forma alternada, apenas o cone ou todo o 
conjunto (hastes com o cone e os tubos). As cargas necessárias para a cravação são 
registradas a cada 20 cm de avanço da ponteira; em um dos equipamentos apenas a 
resistência de ponta e no outra também a resistência total (ponta somada ao atrito lateral). 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 23
 Este ensaio tem como vantagens: a rapidez de execução, a confiabilidade dos 
resultados, o baixo custo e o fato de que se obtêm numerosos resultados ao longo da 
profundidade ensaiada. 
 A prática de determinação do atrito lateral total, ao longo das hastes de cravação, 
conduz a resultados não muito confiáveis, pois à medida que mais hastes vão passando 
num determinado local, o atrito é diminuído. Desta forma, BEGEMAN (1963) sugere o 
emprego de uma luva de atrito lateral, ou friction jacket cone, com 150 cm2 de área lateral, 
conforme ilustra a Figura 1.13. 
Figura 1.13. Cone mecânico de atrito (BEGEMAN, 1963). 
 
 O procedimento de ensaio do cone de atrito consiste em cravar inicialmente apenas 
o cone ao longo de 4 cm, registrando-se apenas a resistência de ponta. Em seguida as 
hastes internas são avançadas mais 4 cm, fazendo com que seja cravado o conjunto: cone e 
luva de atrito. Neste caso é medida a resistência de ponta acrescida da resistência de 
atrito lateral, sendo essa última obtida por diferença. 
 Procede-se à descida das hastes externas ao longo de 20 cm, as quais trazem 
consigo a luva de atrito por 16 cm e o cone por 12 cm. Repetindo o procedimento 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 24
consegue-se definir o atrito lateral local. É importante lembrar que a NBR 12069 
estabelece 35,5 mm tanto para a penetração do cone como para o conjunto cone e luva de 
atrito e uma penetração total de 71 mm. 
 
Ensaio do cone elétrico 
 
 O cone elétrico tem geralmente as mesmas dimensões do cone mecânico e na 
maioria dos casos possui uma luva cilíndrica com o mesmo diâmetro da ponta cônica 
acima da base eliminando a forma de tronco de cone e não deixando qualquer espaço no 
solo pela sua passagem (Figura 1.14). Existem dois tipos de cones elétricos: os que 
permitem medir apenas a resistência de ponta e os capazes de determinar também o atrito 
lateral; estes últimos conhecidos como cones elétricos de atrito. 
 
Figura 1.14. Cone elétrico 
 
 A resistência de ponta é medida através de uma célula de carga, trabalhando à 
compressão, com strain gages situados de forma a compensar tensões oriundas de flexão. 
Um conjunto de hastes metálicas de 1 m de comprimento transmite a força de cravação da 
máquina do cone. Interiormente às hastes passa o cabo de alimentação do cone. A 
resistência de ponta é obtida continuamente (dados analógicos) ou em intervalos 
centimétricos (dados digitalizados), e os valores correspondentes podem ser registrados em 
gráfico simultaneamente à realização do ensaio. 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 25
 A resistência de atrito lateral é medida através de uma célula de carga, 
convencionalmente trabalhando à tração, fixada à luva de atrito (150 cm2), a qual é situada 
logo acima da base. A ponta cônica e a luva de atrito são mecanicamente independentes. O 
cone elétrico permite que se visualize a resistência de ponta e o atrito lateral durante a 
realização do ensaio (Figura 1.15). 
Figura 1.15. Resultado dos ensaios de CPT 
 
Principais fatores de influência 
 
 Sérios erros podem resultar se a composição de hastes se desviar da vertical durante 
o ensaio, sobretudo em ensaios profundos. Desse modo a NBR 12069 recomenda o uso de 
inclinômetro em ensaios com profundidades superiores a 25 m. 
 A temperatura também pode influenciar na avaliação das cargas obtidas pelos 
cones. No caso do clima brasileiro, o cone deve estar sempre protegido, à sombra, em 
algum local cuja temperatura esteja próxima à do terreno, por ocasião da leitura inicial. 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 26
 Capacidade das células de carga de ponta, na maioria dos cones, situa-se na faixa 
entre 50 a 80 kN. No caso de depósitos de argilas moles e médias as células trabalham em 
faixas de carga muito baixas em relação à suas capacidades, acarretando numa perda de 
acurácia. 
As tensões geradas pela cravação forçam o solo para o interior das ranhuras 
existentes entre o cone e a luva de atrito e, entre esta e a parte superior do corpo do 
penetrômetro, o que sugere o emprego de selos para o solo, constituídos, geralmente, por 
anéis de borracha. 
 
1.2.5.3. Piezocone (CPT-U) 
 
 O piezocone é um tipo de cone elétrico o qual é associado a uma sonda 
piezométrica.A sonda piezométrica constitui-se, basicamente, de uma ponta cônica tendo 
em sua extremidade um elemento poroso cilíndrico conectado a um transdutor elétrico de 
pressão, que permite a leitura das poro-pressões geradas durante a cravação do cone e do 
tempo necessário à sua dissipação. 
 Quanto à posição do elemento poroso no piezocone, desde o início existiu uma 
forte discussão acerca da melhor posição para instalá-lo, embora a base do cone seja a 
posição adequada para se fazer a correção da resistência de ponta. A Figura 1.16 mostra as 
principais posições do elemento poroso. 
 
Correções da resistência de ponta e do atrito lateral 
 
 A ação da água sobre as ranhuras do cone acarreta erros de leitura da resistência de 
ponta (qC), principalmente no caso de argilas moles, onde a poro-pressão gerada é grande 
quando comparada à resistência de ponta. A expressão seguinte ilustra a correção da 
resistência de ponta qc em função da poro-pressão medida na base do cone u2: 
q q u aT c= + ⋅ −2 1( ) 
onde: 
qt: resistência de ponta corrigida; 
a = AN/AT: relação de áreas (Figura 1.17) 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 27
 
Figura 1.16. Principais posições para instalação do elemento poroso no piezocone 
Figura 1.17. Poro-pressões influenciando a medida da resistência de ponta 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 28
 Quando a poro pressão não é medida na base do cone a expressão da correção é 
dada por: 
q q k u a
T c c
= + ⋅ ⋅ −( )1 
onde: 
kc = u2 / u: fator de correção, o qual depende da posição relativa entre o elemento 
poroso e a base do cone; 
u: poro-pressão medida 
 
 A correção do atrito lateral medido é dada pela expressão: 
f f u A
A
u
A
AT s
sb st
= − ⋅ + ⋅2 3
l l
 
onde: 
 fT: atrito lateral corrigido 
 Asb, Ast: áreas da base e do topo da luva de atrito, respectivamente. 
 A
l
: área lateral da luva de atrito 
 
Correlações SPT-CPT 
 
 A seguir são apresentadas correlações entre os resultados de ensaios SPT e CPT 
(K), realizados no Brasil, para solos do Rio de Janeiro e de São Paulo. A Tabela 1.4 
apresenta os valores de N do SPT, para os solos do Rio de Janeiro, e a Tabela 1.5 para os 
solos de São Paulo, ambos sem qualquer correção, ou seja, para as condições de energia 
usualmente empregadas no Brasil. 
 
1.2.6. Ensaio de palheta (Vane Test) 
 
 O método de ensaio da palheta ou Vane Test (MB 3122/89) mede a resistência ao 
cisalhamento não drenada de solos coesivos moles saturados. O equipamento consta de 
uma palheta colocada na extremidade inferior das hastes e uma mesa, situada na boca do 
furo, contendo um dispositivo de aplicação do momento de torção e acessórios para 
medida dos momentos e deformações (Figura 1.18). 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 29
 O diâmetro e a altura da palheta devem manter uma relação constante de 1:2, sendo 
o mais usual diâmetro de 65 cm e altura de 130 cm, embora existam outras relações que 
podem ser utilizadas dependendo do tipo de solo, pois solos mais moles requerem palhetas 
maiores conforme recomendação de norma. 
O ensaio inicia-se com um processo qualquer de abertura de um furo, instalando a 
palheta dentro do mesmo, na cota de ensaio, tomando o cuidado para não amolgar o solo a 
ser ensaiado. 
 
Tabela 1.4. Valores sugeridos de K (DANZIGER e VELLOSO, 1986, 1995). 
Tipo de Solo Valores sugeridos de K (qc = KN, K em 
MPa/golpe/0,30 m). 
areia 0,60 
areia siltosa, areia argilosa, areia com 
argila e silte 
0,53 
silte, silte arenoso, argila arenosa 0,48 
silte com areia e argila, argila com silte e 
areia 
0,38 
silte argiloso 0,30 
argila, argila siltosa 0,25 
 
 
Tabela 1.5. Valores sugeridos de K (ALONSO, 1980). 
Tipo de Solo Valores sugeridos de K (qc = KN, K em 
MPa/golpe/0,30 m) 
areia argilosa 0,56 - 0,941 
areia fina argilosa pouco siltosa 0,64 
areia argilo siltosa 0,61 
areia argilosa pouco siltosa 0,38 
areia pouco argila pouco siltosa 0,60 
silte arenoso (residual) 0,52 
silte arenoso pouco argiloso (residual) 0,31 - 0,33 - 0,34 
silte argilo arenoso (residual) 0,33 
silte pouco arenoso pouco argiloso (residual) 0,26 
silte pouco argiloso pouco arenoso (residual) 0,50 
silte argiloso com areia fina 0,21 
argila arenosa 0,27 
argila silto arenosa 0,35 
argila siltosa pouco arenosa 0,33 - 0,28 
argila siltosa (residual) 0,72 
1 Mais de um valor na tabela indica mais um local onde houve correlações 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 30
 Após a cravação, espera-se o tempo de 1 minuto para girar a manivela a velocidade 
constante de 6°°°°/min, fazendo medidas da deformação do anel dinanométrico a intervalos 
de tempo, até atingir o momento torçor máximo. 
Em seguida deve-se girar a manivela rapidamente com um mínimo de 10 
revoluções para se garantir o amolgamento da argila. Imediatamente após, deve-se realizar 
novo ensaio para se medir a resistência da argila amolgada e, consequentemente, 
determinar a sensibilidade da argila (Figura 1.19). 
 
 
Figura 1.18. Equipamento de ensaio de palheta (Vane Test) 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 31
 
 A sensibilidade de uma argila é um parâmetro capaz de quantificar influência da 
estrutura na resistência ao cisalhamento, calculada pela relação entre as resistências nos 
estados indeformado e amolgado, conforme a expressão: 
S
S
St
u ind
u amo
=
,
, lg
 
 
Figura 1.19. Resistência de uma argila no estado indeformado e amolgado 
 
 Alguns autores recomendam dobrar a velocidade de rotação para profundidades 
superiores a 15 metros, devido à flexibilidade à rotação do sistema de hastes que transmite 
o torque até a superfície. 
 Durante a rotação da palheta é desenvolvida uma resistência ao cisalhamento, ao 
longo da superfície lateral da haste, base e topo do cilindro gerado. Admite-se que, no 
instante da ruptura, o momento resistente é igual ao momento de torção aplicado, 
determinando assim a resistência não drenada da argila representada pela coesão não 
drenada (cu). O momento aplicado é igual a soma dos momentos desenvolvidos ao longo 
da superfície lateral, no topo e na base do cilindro, admitidos constantes, conforme a 
expressão: 
T T Tb= +l 2 
onde: 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 32
Tllll : momento torçor ao longo da superfície lateral: T d H cul = ⋅ ⋅ ⋅
pi
2
2
 
Tb : momento torçor ao longo do topo e da base: T c
d
b u= ⋅ ⋅pi
3
12
 
 
Substituindo ambas as ultimas expressões na primeira e considerando 
H = 2d, tem-se o valor da resistência não drenada (Su) da argila: 
S c
d
Tu u= =
⋅ ⋅
⋅
6
7 3pi
 
 
1.2.7. Pressiômetros de MÉNARD e auto-perfurantes 
 
 O pressiômetro foi idealizado pelo Eng. francês Louis de Ménard em 1957 e é 
utilizado para a determinação in situ das características de resistência e compressibilidade 
de solos e rochas. O equipamento é constituído por três partes: a sonda, a unidade de 
controle e as tubulações, conforme ilustra a Figura 1.20. 
 A sonda possui três células capazes de se dilatarem quando solicitadas, porém 
somente a do centro determina as características do solo; as células das extremidades têm a 
função de proteção e estabelecer um campo de tensões homogêneo na região de ensaio. 
 A unidade de controle fica à superfície e contém um depósito de CO2 e 
manômetros para medir a pressão aplicada nas três células individualmente. As tubulações 
se encontram entre a unidade de controle e a sonda e podem ser coaxiais ou separadas, 
dependendo do tipo de pressiômetro. 
 O ensaio inicia com a abertura do furo, de mesmo diâmetro do pressiômetro, 
tomando o cuidado para que as suas paredes não sofram alteração, ou seja, elasdevem se 
comportar como amostras indeformadas, ao contrário do procedimento para retirada de 
amostras indeformadas (Figura 1.21). Isso explica porque não se pode aproveitar um furo 
de amostragem por amostradores de parede fina para realizar o ensaio pressiométrico. A 
distância entre pontos ensaiados não deve ser inferior a 50 cm, de modo que um ensaio não 
sofra interferência do outro. Quando as condições do terreno são adversas, pode-se também 
introduzir o pressiômetro no interior de um tubo ranhurado. 
 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 33
 
Figura 1.20. Esquema de pressiômetro 
 
 
 
 
Figura 1.21. Esquema amostragem - perfuração 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 34
 
 Depois de introduzido o pressiômetro no terreno a pressão na célula é aumentada, 
em estágios, e mantida constante por dois minutos em cada estágio, provocando expansão 
cilíndrica do solo em volta da mesma. A deformação radial é obtida diretamente pelo 
volume de água introduzido na célula e as leituras devem ser realizadas em tempos de 
trinta, sessenta e cento e vinte segundos, devendo ser corrigidas em função da rigidez do 
próprio sistema. 
 A curva pressiométrica é construída com os pares de valores corrigidos: pressão 
aplicada e volume d’água injetado, conforme ilustra a Figura 1.22, onde se pode observar 
três trechos: 
 ♦ 10 trecho de 0 a p0 : refere-se a uma reposição de tensões no solo; 
 ♦ 20 trecho de p0 a pf : refere-se a uma fase pseudo-elástica com variação 
linear representada pelo segmento AB; 
 ♦ 30 trecho de pf a pllll: refere-se a relação não linear entre pressão-
deformação. A pressão tende a um valor assintótico, definida como pressão limite. 
 
 
Figura 1.22. Curva Pressiométrica 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 35
 Desta curva são obtidos três parâmetros: 
 ♦a pressão de fluência (pf) correspondente ao último ponto do trecho 
linear da fase pseudo-elástica; 
 ♦a pressão limite (p
llll
); 
 ♦ o módulo de cisalhamento (G) determinado admitindo o solo com 
comportamento elástico, conforme as expressões (1) e (2), para ensaios realizados no 
interior de um furo previamente aberto e no interior de um tubo ranhurado, 
respectivamente: 
 
G V V
p
Vpr c m
= + ⋅( ) ∆
∆
 (1) 
onde: 
Vc : o volume inicial da célula de medida 
 
2
)(
0
of
m
VV
VV
−
+= 
V0: volume da célula de medida no início da parte retilínea da curva pressiométrica; 
 
∆
∆
p
V
: inclinação da parte retilínea da curva pressiométrica. 
G V V V V
p
Vpr c m t m
= + ⋅ + ⋅( ) ( ) ∆
∆
 (2) 
onde: 
Vt : o volume inicialmente ocupado pelo tubo. 
 
 O módulo de elasticidade pressiométrico (Ep) é obtido através da teoria da 
elasticidade: 
)1(2 ν+⋅= GEp 
 
Admitindo coeficiente de Poisson (ν) igual a 0,333 tem-se: 
prp GE ⋅= 67,2 
 
 Os pressiômetros autoperfurantes foram desenvolvidos na década de 70, na 
França e na Inglaterra e trata-se, respectivamente, dos pressiômetros “Autoforeur” e 
“Camkometer”, com utilização limitada a alguns tipos de solos. 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 36
 
1.2.8. Dilatômetro de MARCHETTI 
 
 O ensaio dilatométrico foi desenvolvido por MARCHETTI, a partir de meados de 
década de 70 e constitui-se de uma placa de aço inoxidável de 220 mm de comprimento, 95 
mm de largura e 14 mm de espessura, com a ponta formando um ângulo de 20°. Em uma 
das faces apresenta uma membrana metálica de 60 mm de diâmetro, conforme ilustra a 
Figura 1.23. 
 A placa é cravada no solo de forma estática a uma velocidade constante de 2 cm/s, 
podendo-se utilizar para tal a mesma máquina do ensaio do piezocone. O ensaio é realizado 
a cada 20 cm de penetração quando se interrompe a cravação. 
 Na superfície do terreno está localizada uma unidade de controle e de leituras que, 
através de um tubo de náilon, com um cabo elétrico dentro, passando pelas hastes de 
cravação, permanece conectada ao dilatômetro. Quando a cravação é interrompida, espera a 
tempo de 15 seg para aplicação da pressão através da membrana. Deve-se registrar dois 
valores de pressão na unidade de controle e de medidas: 
 ♦ a leitura A correspondente à posição de repouso (deslocamento zero, p0) 
 ♦ a leitura B correspondente a 1 mm de deslocamento da membrana (p1). 
 
 As leituras são registradas com auxílio de um sistema de apitos. Quando se inicia a 
aplicação de pressão, a membrana tem um deslocamento negativo e, nessa condição, um 
apito se faz ouvir. Com o acréscimo de pressão, há um momento em que a membrana passa 
pela posição de repouso, cessando então o apito, devendo nesse momento ser registrada a 
leitura A. Com a pressão ainda crescendo, a membrana atinge um deslocamento de 1 mm, 
passando-se a ouvir novamente o apito e registrando assim a leitura B. 
 Anos mais tarde, ocorre a introdução de um sensor para melhorar a definição do 
instante no qual o circuito elétrico é interrompido, obtendo as leituras a 0,05 mm e 1,10 
mm, devendo a primeira ser corrigida para deslocamento nulo. 
 A velocidade de aplicação da pressão deve ser tal que a expansão total da 
membrana seja atingida em 15 a 30 seg, segundo Marchetti. Os intervalos para a leitura A e 
posteriormente para a leitura B devem ser de 15 seg cada. 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 37
 
 
Figura 1.23. Dilatômetro de Marchetti 
 
 As leituras A e B devem ser corrigidas para levar em conta a rigidez da membrana e 
a posição do zero do manômetro de leitura, segundo as expressões: 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 38
 
 
P B Z BM1 = − − ∆ 
onde: 
P0: pressão corrigida correspondente ao deslocamento nulo da membrana; 
P1: pressão corrigida correspondente ao deslocamento de 1 mm do centro da membrana; 
A: leitura correspondente ao deslocamento nulo da membrana, sem correção; 
B: leitura correspondente ao deslocamento de 1 mm da membrana, sem correção; 
ZM: leitura do manômetro sem pressão aplicada (desvio do zero); 
∆∆∆∆A: pressão que deve ser aplicada à membrana ao ar, de modo a mantê-la na posição de 
repouso; valor obtido graças à aplicação de vácuo, mas anotado como positivo; 
∆∆∆∆B: pressão que deve ser aplicada à membrana ao ar, de modo a manter 1 mm de 
deslocamento no centro. 
 
 As leituras ∆A e ∆B são feitas no campo, antes e após a realização do ensaio, com o 
auxílio de um manômetro e de uma seringa. Com a introdução do sensor, as leituras 
passaram a ser feitas a 0,05 mm e 1,10 mm. Desse modo, utiliza-se a mesma expressão 
referente a P1 embora, corresponda ao deslocamento de 1,10 mm. Quanto à pressão P0, esta 
deve corresponder ao valor de repouso, sendo necessária uma correção da expressão, pois 
A e ∆A passam a corresponder ao deslocamento de 0,05 mm. 
 
P A Z A B Z BM M0 105 0 05= − + − − −, ( ) , ( )∆ ∆ 
 
 Com os valores P0, P1 e ∆P = P1 - P0, são definidos os parâmetros chamados de 
índices do dilatômetro, os quais são empregados para estimativa de parâmetros 
geotécnicos. Um deles é o módulo dilatométrico (ED) obtido com a utilização da Teoria 
da Elasticidade, para um deslocamento de 1,10 mm da membrana, conforme a expressão: 
 
ED P= ⋅34 7, ∆ 
 
 Os índices do material (ID) e da tensão horizontal (KD) são definidos, 
respectivamente, como: 
AZAP M ∆+−=0
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 39
I
P uD
P
=
−
∆
( )0 0
 e K
P u
D
V
=
−
′
( )0 0
0σ
 
onde: 
u0: poro pressão hidrostática antes da inserção do dilatômetro; 
σσσσ’v0: tensão vertical efetiva antes da inserção do dilatômetro. 
 
 O ensaio dilatométrico tem sido utilizado, principalmente, para estimativa de 
parâmetrosgeotécnicos de argilas moles. Como se inicia a pequena profundidade (20 cm), 
o ensaio pode ser vantajoso também para pavimentos, fundações rasas e problemas de 
estacas carregadas lateralmente. 
 
1.2.9. Ensaios geofísicos 
 
 Os ensaios geofísicos são rápidos e de custo baixo e, geralmente, são utilizados 
quando a área a ser investigada for grande e não houver necessidade de um detalhamento 
do subsolo. Nesses ensaios não são retiradas amostras, mas pode-se determinar a 
profundidade da camada rochosa, localizar irregularidades no subsolo devido a diferentes 
tipos de materiais e existência e localização do nível d’água. Os ensaios geofísicos mais 
utilizados na prospecção do subsolo são o ensaio de resistividade elétrica e o ensaio 
sísmico. 
 O ensaio de resistividade elétrica permite a passagem de corrente elétrica no solo 
e mede a resistividade elétrica dos materiais constituintes. As diferentes condições do solo 
são indicadas pela mudança na resistividade, pois camadas que apresentam maiores 
densidades e menores teores de umidade têm altos valores de resistividade (Figura 1.24). 
 O ensaio sísmico leva em consideração a velocidade de propagação de uma onda 
no solo, lembrando que a velocidade é maior em um meio mais denso. Este ensaio é muito 
utilizado na exploração de petróleo (Figura 1.25). 
 
 
 
 
 
3CIV008 - Fundações e Obras de Terra/UEL 40
 
 
Figura 1.24. Ensaio de Resistividade Elétrica 
 
 
 
Figura 1.25. Ensaio Sísmico 
 
θ θ θ θ