Métodos de investigação do Subsolo

Prévia do material em texto

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
Disciplina de Mecânica dos 
Solos 2017/2 
Profª. Suelen F. Souza 
 
 
 
 MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO 
SUBSOLO 
Importância das investigações 
geotécnicas 
• Conhecimento 
geológico e geotécnico; 
• Auxílio na elaboração 
de projetos de obras de 
engenharia; 
• Conhecimento sobre a 
presença de 
contaminantes; 
• Coleta de amostras 
indeformadas; 
 
 
Métodos de investigação 
Métodos diretos 
 
• Sondagem de simples 
reconhecimento: 
 poços, escavações a 
trado ou por circulação 
de água, e as sondagens 
rotativas 
 
 
• Ensaios de campo: 
 SPT, Cone e o ensaio de 
palheta 
 
• Métodos indiretos (Métodos Geofísicos) 
 
• Eletrorresistividade 
 Sondagem elétrica vertical (SEV) 
 Caminhamento elétrico (CE) 
 
• Ground Penetration Radar (GPR) 
 
• Sísmica 
Eletrorresistividade 
• Determinação da 
posição do lençol 
freático; 
• Mapeamento de pluma 
de contaminação; 
• Mede a resistividade 
em diversas 
profundidades. 
• SEV: variação da 
resistividade em várias 
profundidades. 
Investigação feita em 
um único ponto 
 
• CE: variação da 
resistividade ao longo 
de um perfil. 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
ESQUEMA DE CAMPO -
ELETRORRESISTIVIDADE 
VARIAÇÃO DA RESISTIVIDADE 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
GPR 
• Caracterização dos 
estratos e 
monitoramento do 
subsolo 
• Mapeamento de 
plumas de 
contaminação 
• Localização de antigas 
tubulações 
• Verificação de camadas 
em pavimentos; 
• Infraestrutura 
rodoviária 
• Localização do N.A 
• Detecção dos vazios no 
subsolo 
• Investigações forenses 
Esquema de campo 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
 
Esquema de campo e resultados 
Sísmica 
• Reconhecimento da 
estratigrafia; 
• Prospecção de 
depósitos minerais; 
• Auxílio na elaboração 
de grandes projetos 
como estradas, 
barragens, fundações 
de grande porte 
 
• Estimativa prévia do 
terreno; 
• Mapeamento em 
grandes profundidades; 
 
Esquema de campo 
 
Apresentação dos resultados 
Métodos diretos de investigação 
• Manuais 
Coleta de amostras obtidas diretamente 
com o auxílio de ferramentas simples. 
 
Aberturas de poços e trincheiras 
 
Sondagens a trado manual 
Coleta de amostras deformadas: 
 
• Caracterização do solo através dos ensaio 
realizados em laboratório; 
• Amostragem bastante simples; 
• Etapa importante; fornece importantes 
informações a respeito das propriedades 
físicas do solo 
Coleta de amostras indeformadas 
• Obtenção de parâmetros geotécnicos 
• Fornece informações para o 
dimensionamento de um talude escavado 
em profundidade 
• Informações sobre adensamento do solo 
para previsão de recalques 
• Ensaios de permeabilidade 
Execução no campo 
• ABNT NBR 9604 
• Dimensões do 
bloco: mínimo de 
15 cm e máximo de 
40 cm 
• Dimensão da 
trincheira: largura 
mínima de 1 m 
• Coleta de amostras 
feita de m em m. 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
 
Roteiro de execução no 
campo: 
1. Escava-se em torno da 
amostra com largura 
suficiente para o 
tombamento e 
retirada do bloco; 
 
2 .Coloca-se a caixa 
montada em volta da 
amostra e preenchem-se 
os espaços com serragem 
ou areia 
 
3. Utilizando uma colher 
de pedreiro corta-se a 
base da amostra e tomba-
se lentamente o bloco 
segurando a base para 
não deslizar para fora da 
caixa. 
4. retira-se a caixa com o 
bloco, envolve-o com 
tecido e parafina 
(impermeabilização) 
 
5. Transporte para o lab. 
Roteiro de sondagem 
• Número e localização das sondagens em planta 
dependem do tipo da estrutura e das características 
específicas do subsolo; 
• Normalizadas pela NBR 8036; 
• Um sondagem para cada m2 
• Os furos devem ser realizados de forma a cobrir toda 
a área da construção 
• As construções deverão seguir de acordo com as 
condições geológicas da área. 
Sondagem a trado 
• Coleta de amostras 
deformadas; 
• A sondagem deve 
seguir a norma ABNT 
NBR 9603. 
• Trados manuais podem 
perfurar até 12m e os 
mecânicos podem 
atingir até 26m 
• Sondagem que não 
pode ser realizada em 
rocha ou solos 
concrecionados. 
• Dois tipos básicos de 
trado: espiral e Trado de 
concha. 
Sondagem a trado... 
FONTE: INTERNET FONTE: INTERNET 
Procedimento de campo 
• Amostras coletadas de 
metro em metro. 
• Amostras coletadas 
devem ser colocadas 
em sacos plásticos e 
anotados o número e 
localização do furo. 
• O terreno é marcado 
por meio de uma malha 
de pontos equidistantes 
• Determina a posição do 
N.A, alguns trados 
possuem sensor que em 
contato cm a água 
emite um sinal sonoro 
• Com o perfil de 
sondagens de um 
terreno, pode-se 
calcular a quantidade 
de material a ser 
escavado para aterros. 
Resultados interpretados 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
Métodos mecânicos 
• Obtenção de informações qualitativas/quantitativas por 
meio de equipamentos que penetram as camadas do solo, 
obtendo amostras e dados que são utilizados para 
correlação e obtenção de parâmetros geotécnicos 
• Métodos mais utilizados no Brasil: 
 
 Standard Penetration test (SPT) 
 Cone Penetration Test (CPT) 
 Piezocone (CPTU) 
 Mini Cone Penetration Test (MCPT) 
 Ensaio de palheta (Vane Test) 
 Sondagem Rotativa em rocha 
Standard Penetration Test (SPT) 
• Método mais popular e 
mais barato; 
• Equipamentos simples; 
• Auxilia na correlação 
estratigráfica; 
• Determina a posição do 
N.A; 
• Mede a resistência do 
material à cravação do 
amostrador. 
 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
 
Procedimento de campo 
• Nomalização pela NBR 
6484/80; 
• O ensaio consiste na 
cravação do amostrador 
padrão no fundo da 
escavação, realizadas pela 
queda de um martelo de 
65 kg caindo de uma 
altura de 75 cm 
• Amostras coletadas a 
metro de perfuração, ou 
quando houver mudança 
de material 
 
• Concomitante a coleta de 
amostras, faz-se a medida 
da resistência a 
penetração 
 
• O ensaio é interrompido 
quando se obtiver 
penetração inferior a 5 
cm após 10 golpes.. 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
 
Apresentação dos dados obtidos 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
 
Classificação segundo Nspt 
Classificação segundo Nspt 
Problemas relacionados 
• Nem sempre as 
especificações da ABNT são 
seguidas rigorosamente, 
ocasionando problemas 
como: variações na queda 
do martelo, martelos 
descalibrados, 
amostradores e hastes fora 
do padrão, anotações 
erradas, etc 
• Além de uma boa técnica, é 
necessário o 
acompanhamento do 
engenheiro civil (em tempo 
integral). 
• Os resultados do SPT 
revestem-se de 
grande importância 
na escolha do tipo 
de fundação e no 
correto 
dimensionamento 
dos elementos 
estruturais das 
fundações 
 
 
• NA EXECUÇÃO DE 
QUALQUER SONDAGEM É 
IMPORTANTE A PERFEITA 
LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA 
DOS FUROS, ASSIM COMO 
A COTA DE CADA FURO. 
CPT E CPTU 
• Obtém a resistência à 
penetração, com base 
na resistência de ponta 
e no atrito lateral; 
• Determina-se a 
estratigrafia do subsolo; 
• Propriedades 
geomecânicas dos 
materiais para a 
previsão da capacidade 
de carga para 
fundações. 
• Eliminação de qualquer 
influência do operados 
nas medidas realizadas 
no ensaio. 
• Determinação da poro-
pressão (u) 
 
Procedimentos de campo 
• Normalizado pela ABNT 
MB – 3406-91 **** 
• Consiste na cravação no 
terreno da ponteira 
cônica a uma 
velocidade de 20 mm/s 
• MEDIDAS OBTIDAS: 
 Resistência de ponta 
(qc) 
 Resistência lateral (fs) 
 Poro-pressõesgeradas 
(u), no caso do CPTU 
Procedimentos de campo... 
QUEIROZ, Rudney C. 
2016 
 
Apresentação dos dados 
QUEIROZ, Rudney C. 
2016 
 
Classificação segundo os resultados 
obtidos com o cone 
Rf: Razão de atrito, determinado por: 
𝑅𝑓:
𝑓𝑠
𝑞𝑐
 
 Onde: 
fs: resistência lateral 
qc: resistência de ponta 
ENSAIO DE PALHETA (VANE TEST) 
• Determinação direta da 
resistência ao 
cisalhamento das 
argilas moles não 
drenadas. 
• Normalizado pela ABNT 
NBR 10905 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
 
PROCEDIMENTOS DE CAMPO 
• Crava-se no fundo de 
um furo de sondagem 
pré-executado uma 
palheta com dimensões 
padronizadas. Depois, 
aplica-se um torque, de 
forma que ocorra o 
cisalhamento pelo giro 
das palhetas. 
• A medida do torque 
versus a rotação 
permite obter a 
resistência ao 
cisalhamento não 
drenado do solo (Su). 
Procedimentos de campo... 
• Velocidade de rotação: 
6° por minuto e o 
torque (T) é lido com o 
auxílio de um 
torquímetro na 
superfície. 
• A palheta é cravada de 
3 a 6 vezes o diâmetro 
abaixo do fundo do furo 
para evitar ou minimizar 
os efeitos da escavação, 
que produz 
amolgamento nas 
argilas e altera os 
resultados. 
Determinação da Resistência não 
drenada 
Apresentação de resultados 
Empresa DAMASCO 
Sondagem rotativa em rochas 
• Utilizada quando a sondagem por qualquer um dos 
métodos anteriores encontrar blocos de rocha, solos 
concrecionados ou rochas, e havendo a necessidade de 
prolongar o estudo do subsolo. 
• Apresenta custos mais elevados que as demais 
sondagens , devendo ser utilizado apenas se houver 
necessidade. 
Procedimentos de campo 
• São executadas com circulação de água ou lama 
bentonítica para resfriamento da broca e 
transporte de partículas para a superfície 
• A lama ou a água são injetadas sob pressão com o 
uso de um compressor e um misturador, descendo 
até o barrilete pelo interior das hastes e saindo por 
ranhuras 
• As amostras são cortadas e penetradas no interior 
do amostrador, as hastes retêm as amostras. 
Esquema de campo 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
Resultados 
• Com as amostras pode-se fazer observações 
geológicas mais precisas, principalmente sobre 
feições estruturais 
• Com base nas amostras retiradas e em suas 
características, traça-se a perfilagem do maciço. 
Tabela com dados de 
sondagem mista 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
QUEIROZ, Rudney C. 2016 
• Queiroz, R.C. Geologia e Geotecnia básica para a 
engenharia civil. 2016. Blucher. ; 
• Schnaid, F. e Odebrecht, E. Ensaios de campo. Oficina 
de textos. 2ª ed. 
• Belicanta, A. e Ferraz, R. L. Contribuição da 
Universidade Estadual de Maringá no entendimento da 
sondagem de simples reconhecimento com SPT. 2000. 
Referências