AULA 8 Inves. subsolo PARTE 1

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INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
Universidade de Pernambuco Universidade de Pernambuco -- UPEUPE
Fundamentos de GeologiaFundamentos de Geologia
ProfProfªª Stela FucaleStela Fucale
2
Relação entre o tipo de estrutura e a investigação do subsolo.
Conhecer as propriedades
dos materiais sobre
diversas condições.
Propriedades
em campo
Encostas Naturais
Taludes de Cortes
Conhecer as propriedades
do material (Parâmetros e 
Disponibilidade).
Material de 
construção
Aterros
Barragens de Terra 
Material para base e 
Sub-base de 
Pavimentos
Conhecer as 
características da relação
Tensão Deformação-
Resistência
Interação
Solo -
Estrutura
Edifício
Muros de Arrimo
Estacas - Pranchas
Túneis
Condutos Enterrados
FATORES A CONHECEROBJETIVO PRINCIPALESTRUTURA
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OBJETIVOS
* Determinação da profundidade, extensão, espessura 
das camadas do subsolo (compacidade, consistência, 
cor dentre outras).
* Profundidade da superfície da rocha e sua classificação.
* Informações sobre ocorrências de água no subsolo 
(profundidade do nível do lençol freático, lençóis 
artesianos).
* Propriedades geotécnicas dos solos e rochas: 
compressibilidade, resistência, permeabilidade.
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* Na prática, tanto o engenheiro de projeto como a firma 
empreiteira estão de acordo que a prospecção é
indispensável. Mas nem todo cliente quer ou pode pagar 
por ela. 
NãoNãoIndireto
NãoSimSemi-direto
SimSimDireto
RETIRADA DE 
AMOSTRAPENETRAÇÃO NO SOLOMÉTODO
TIPOS DE PROSPECÇÃO
RISCOS DAS INVESTIGAÇÕES
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Tem suas
limitações em 
profundidade
abaixo do 
nível de água, 
areias muito
compactas, 
ou argilas
duras, 
profundidade
limitada (10 a 
15m).
• Auxiliar em 
outros tipos
de 
sondagens.
• Definir o perfil
geotécnico do solo 
(com o nível de 
água).
• Retirada de 
amostras
amolgadas.
• Retirada de 
amostras
indeformadas
(blocos). 
• Fornecem
um exame
das 
camadas do 
subsolo ao
longo das 
paredes do 
poço.
POÇOS
Classificação da
diferentes camadas
(tátil-visual).
Posição do nível da
água.
Obter
informações
do perfil
geotécnico.
TRADO
APLICAÇÕESINFORMAÇÕESOBJETIVOSTIPO
MÉTODOS DIRETOS DE PROSPECÇÃO
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• Em quase
todo o tipo
de 
construção.
• 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.
• Obter
informações
geotécnicas
ao longo de 
um perfil.
SONDAGEM
A
PERCURSSÃO
APLICAÇÕESINFORMAÇÕESOBJETIVOSTIPO
MÉTODOS DIRETOS DE PROSPECÇÃO (cont.)
7
• Em
barragens, 
túneis, 
fundações
sobre
rochas, 
galerias, 
etc.
• Classificação
Citológica(bas
eada na
gênese).
• Estado de 
alterações das 
rochas para
fins de 
engenharia. 
(Descrição do 
estado de 
alterações).
• Grau de 
frateramento.
• Atravessar camadas
limitadas de rochas, 
blocos de rochas e 
matações.
• Classificação de 
leitos rochosos
• Determinar
irregularidades.
• Ensaio de perda de 
água em rocha.
• Retirada de 
amostras
indeformadas de 
argilas duras e rijas.
SONDAGEM 
ROTATIVA
• Em
maciços
com solos 
e rochas.
• Combinação
de sondagem a 
percussão e 
rotativa.
• Combinação de 
sondagem a 
percussão e 
rotativa.
MISTA
APLICAÇÕESINFORMAÇÕESOBJETIVOSTIPO
MÉTODOS DIRETOS DE PROSPECÇÃO (cont.)
8
• Aterros
• Barragens
• Rodovias
• Resistência não 
Drenada.
• Medir a 
Resistência não 
drenada ao
cisalhamento
dos solos 
puramente
coesivos.
ENSAIO DE
PALHETA
(VANE TEST)
• Edifícios
• Conjuntos
residenciais
• Aterros
• Tipo de solo 
Consistência ou
compacidade, 
resistência de 
ponta e lateral.
• Obtenção da
resistência do 
solo, através de 
um cone 
padronizado, 
que é
introduzido ao
solo.
PENETRAÇÃO
ESTÁTICA 
(DEEPSOUNDING)
APLICAÇÕESINFORMAÇÕESOBJETIVOSTIPO
MÉTODOS SEMI-DIRETOS DE PROSPECÇÃO
9
• Em projetos
que envolvem
grande
volume de 
solos. Em 
solos 
arenosos.
• Permeabili-
dade do solo
• Determinar “in 
situ” a 
permeabilidade
das camadas
dos solos.
ENSAIO DE
PERMEABILIDADE
• Nos casos de 
solos, nos
quais as 
amostras
indeformadas
não podem
ser extraídas
facilmente
para os
ensaios de 
laboratório.
• Módulo
pressiométri
-co
• Limite de 
elasticidade
do solo.
• Determinar “in 
situ” as 
características
dos solos 
referentes à
resistência e 
compressibilida-
de.
ENSAIO
PRESSIOMÉTRICO
(MENARD)
APLICAÇÕESINFORM.OBJETIVOSTIPO
MÉTODOS SEMI-DIRETOS DE PROSPECÇÃO (cont.)
10
• Pavimentos
rígidos, vigas
de fundações
sobre base 
elástica.
• Curvas carga-
recalque, 
coeficiente de 
recalque.
• Característica de 
compressibilida-
de do solo.
PROVA DE 
CARGA
APLICAÇÕESINFORMAÇÕESOBJETIVOSTIPO
MÉTODOS SEMI-DIRETOS DE PROSPECÇÃO (cont.)
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• Barragens e 
Reservatórios
• Túneis, 
Aeroportos, 
Rodovias.
• Grandes
conjuntos
residenciais.
• Indica
variações ou
mudanças
de camadas.
• Irregulari-
dade no 
subsolo.
• Profundi-
dade da
superfície
da rocha.
• Exploração do 
subsolo
quando se 
quer
informações
mais gerais do 
local e se trata
de extensas
áreas.
• Sísmicos
• Gravimétricos
• Elétricos
• Magnéticos
APLICAÇÕESINFORMAÇÕE
S
OBJETIVOSTIPO
MÉTODOS INDIRETOS DE PROSPECÇÃO
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MÉTODOS DIRETOS DE PROSPECÇÃO
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POÇO DE INSPEÇÃO
• Escavações verticais realizadas principalmente em solo (mínimo 
de 1,5m de diâmetro ou de lado)..
• Possibilitam a realização de ensaios “in situ”.
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POÇO DE INSPEÇÃO
• Permitem o exame detalhado dos horizontes escavados.
• Permitem a retirada de amostras deformadas e indeformadas de solo.
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COLETA DE AMOSTRAS INDEFORMADAS DE SOLO
PROCEDIMENTO:
• moldagem da amostra (cubo com 30cm de aresta) na profundidade
ou no material desejado, tralhando o fundo e/ou a parede da
escavação.
• envolvimento das faces expostas com camadas de parafina e 
talagarça.
• colocação de tela de nylon para evitar rachaduras na retirada final 
da amostra.
• colocação de caixa de madeira e talhagem da face final.
• novas camadas de parafina e talagarça na face exposta.
• preenchimento dos espaços laterais da caixa com serragem.
• fechamento da caixa com identificação completa da amostra.
OBS: Indicar a posição espacial da amostra para permitir a execução de 
ensaios orientados.
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POÇO DE INSPEÇÃO – AMOSTRAGEM TIPO BLOCO
•NBR 9604 – Abertura de Poços e Trincheira de Inspeção em Solo com 
Retirada de Amostras Deformadas e Indeformadas da ABNT.
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AMOSTRAGEM TIPO BLOCO
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OBS: A TRINCHEIRA DE INSPEÇÃO É RECOMENDADA NOS CASOS EM QUE HÁ
INTERESSE EM INVESTIGAR O COMPORTAMENTO E/OU DISTRIBUIÇÃO DOS 
MATERIAIS NO SENTIDO LATERAL.
TRINCHEIRA
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SONDAGENS A TRADO
OBJETIVOS : Obter informações do perfil geotécnico. 
INFORMAÇÕES: Classificação das diferentes camadas (tátil-visual). Posição 
do nível da água.
APLICAÇÕES: 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.
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SONDAGENS A TRADO
• perfuração manual de pequeno diâmetro (no geral de 3”).
• equipamento composto por hastes de aço rosqueáveis, 
tendo o trado (concha ou espiral) na extremidade inferior 
e uma cruzeta para aplicação do torque na extremidade 
superior.
• permite a coleta de amostras deformadas (a cada metro 
e/ou quando há variação do tipo de material).
• limitações: nível d’água; solos de alta resistência; níveis 
de cascalho espesso; matacões.21
ESQUEMA BÁSICO 
DO TRADO
EXECUÇÃO DA SONDAGEM A TRADO
SONDAGENS A TRADO
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PERFIS DE UMIDADE UTILIZANDO SONDAGENS A TRADO
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
0 5 10 15
Umidade (%)
Pr
of
un
di
da
de
 (m
)...
..
07/01 11/01
02/02 05/02
09/02 01/03
04/03 08/03
01/04 05/04
10/04 12/04
0 5 10 15 20
Umidade (%)
07/01 11/01
02/02 05/02
09/02 01/03
04/03 08/03
01/04 05/04
10/04 12/04
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O SPT – Standart Penetration Test é originário dos EUA, é o 
mais difundido método de prospecção geotécnica do Brasil, 
sendo a mais popular e econômica ferramenta de investigação, 
BASTOS, 2003.
Métodos rotineiros de projeto de fundações diretas e 
profundas utilizam sistematicamente os resultados do SPT, 
especialmente no Brasil, SCHNAID, 2000.
Constitui-se em uma medida de resistência dinâmica 
conjugada a uma sondagem de simples reconhecimento.
SONDAGEM A PERCUSSÃO
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SONDAGEM A PERCUSSÃO
Vantagens e desvantagens
Vantagens
• Baixo custo;
• Simplicidade de execução;
• Estratificação do subsolo
• Determinação da posição do lençol freático;
• Informações de consistência e compacidade do solo.
Desvantagens (Fatores que influenciam no resultado)
• Diferenças de equipamento;
• Variações nos procedimentos de ensaio;
• Dependência do operador.
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PROCEDIMENTO:
• método de investigação do solo em que a perfuração é obtida por 
meio do golpeamento do fundo do furo por peças de aço cortantes.
• acima do nível de água o avanço da sondagem é feito por meio de 
trado; ao atingir o NA ou material resistente ao trado, a sondagem 
deve prosseguir por meio do método de LAVAGEM (trépano e
circulação de água).
• limitações: matacões, conglomerados, profundidades maiores que 
40m.
• possibilitam a realização do ensaio SPT (geralmente de metro em 
metro).
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• consiste na cravação de um barrilete de 45cm, por meio do 
impacto de um peso de 65 kg, caindo em queda livre de 75cm de 
altura, sobre a composição.
• anota-se o número de golpes necessários para a cravação de 
45cm, subdivididos em 3 trechos de 15cm.
• o índice de resistência à penetração (IRP) equivale ao número 
de golpes necessários para a cravação dos últimos 30cm.
• considera-se impenetrável ao SPT quando a penetração for 
inferior a 5cm durante 10 golpes consecutivos.
PROCEDIMENTO:
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28
SONDAGEM A PERCUSSÃO
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TRADO
MARTELO DA BATER (peso)
AMOSTRADOR
SONDAGEM A PERCUSSÃO
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SISTEMA DE CIRCULAÇÃO DE 
ÁGUA
TRÉPANO
SONDAGEM A PERCUSSÃO