Aula XIII - Investigação e ensaios - parte 2

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INVESTIGAÇÃO DE SUBSOLO 
ENSAIOS DE CAMPO E 
LABORATÓRIO
� Ensaios de Campo:
� SPT;
� CPT;
� Rotativo.
� Ensaios de Laboratório:
� Caracterização
� Compactação
� Resistência (especiais)
Investigação de Subsolo
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Investigação de Subsolo
O objetivo da aula de hoje é apresentar os métodos de
investigação de subsolo empregados usualmente nas
obras de construção civil no RS, além de suas vantagens
e limitações.
OBJETIVO
Investigação de Subsolo
Porque as investigações são baratas?
Investigação de Subsolo
Projetos geotécnicos de qualquer natureza são
normalmente executados com base em ensaios de campo, cujas
medidas permitem uma definição 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.
Investigação de Subsolo
SONDAGENS DE RECONHECIMENTO – NBR 8036
SONDAGENS - Programa de investigação :
FASE 1: Anteprojeto
Investigação Preliminar
Sondagem
Anteprojeto das Fundações
FASE 2: Projeto
Investigações complementares e projeto final de fundações
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Investigação de Subsolo
NORMA NBR 8036 – indica exigências mínimas para garantir o reconhecimento 
das condições do solo
ITENS BÁSICOS
• Número mínimo de sondagens;
• Localização dos furos de sondagem;
• Profundidade;
• ....
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Investigação de Subsolo
Número mínimo de sondagens
• Nº mínimo – 2 furos;
(i) mínimo de 2 furos para áreas <200 m² ou
(ii) mínimo de 3 furos para áreas entre 200 e 400 m².
• 1 furo para cada 200 m² de edificação em planta, até 1200 m²;
• 1 furo para cada 400 m² de edificação em planta, para áreas entre 
1200m² e 2400m²;
• Para áreas superiores à 2400 m², deve ser realizado plano específico;
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Localização dos furos de sondagem
• Distância máxima de 100 m;
• Normalmente entre 15 a 20 m;
• Priorizar posições relevantes na obra: Pontos de maior carga, escadas, 
elevadores, reservatórios, principalmente se já for conhecido o projeto 
arquitetônico da edificação;
• Sondagens não devem estar alinhadas;
• Realizar furos próximos aos extremos da área.
Investigação de Subsolo
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Profundidade
• Normalmente até a camada impenetrável, 
a partir de ensaios de campo mais usuais;
OU
• Consultar o projetista de fundações para definir a profundidade de 
interrupção, utilizando-se nestes casos de sondagem do tipo rotativa.
Investigação de Subsolo
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Métodos de Investigação
• INDIRETOS;
• DIRETOS;
• SEMI-DIRETOS.
Investigação de Subsolo
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MÉTODOS INDIRETOS
• Permitem determinar apenas a existência de singularidade no terreno: 
presença de grandes blocos de rocha, cavidades subterrâneas, 
espessuras de camadas e a presença ou não de lençol freático;
• São importantes para o estudo preliminar de grandes obras de 
engenharia (barragens, aeroportos, ....);
• Devem ser utilizados em conjunto com Métodos Diretos.
Um exemplo típico é o Ensaio GEOFÍSICO
Investigação de Subsolo
MÉTODOS DIRETOS
• Permitem a retirada de amostras do solo e, consequentemente:
• Identificação do solo;
• Classificação do solo;
• Resistência das diversas camadas de solo.
Um exemplo típico é o Ensaio SPT
STANDARD PENETRATION TEST
Investigação de Subsolo
MÉTODOS SEMI-DIRETOS
• Fornecem propriedades mecânicas: compressibilidade e resistência, 
dos solos e rochas in situ.
• Não indicam o tipo de solo;
• Não coletam amostras;
• Em muitos casos são também conhecidos como métodos 
complementares aos Métodos Diretos.
Um exemplo típico é o Ensaio CPT
CONE PENETRATION TEST
Investigação de Subsolo
Standard Penetration Test - SPT
• Método mais difundido no Brasil;
• < custo;
• > simplicidade do equipamento;
• Permite obtenção de valor numérico de ensaio que pode ser relacionado 
com regras empíricas de projeto.
OBJETIVOS:
• Coletar amostras do tipo de solo, através da retirada de uma amostra 
deformada a cada 1 m;
• Obter a resistência (N=nº de golpes) oferecida pelo solo à cravação do 
amostrador padrão, à cada metro;
• Obter a posição do nível d’água (lençol freático).
Investigação de Subsolo
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Standard Penetration Test – SPT
PROCEDIMENTOS:
• A cada metro de profundidade, contar o número de golpes para penetrar 
15cm, até atingir-se 45cm (batente de 65Kg à 75cm de altura);
• De 0 a 30cm obtem-se o nº de golpes da 1ª penetração – N1;
• De 15 a 45cm obtem-se o nº de golpes da 2ª penetração – N2;
• Ao final, para o cálculo da capacidade de carga do solo, adota-se o 
número necessário para penetrar os últimos 30cm (NSPT = N2).
Investigação de Subsolo
SPT – Aplicações dos resultados
• A primeira aplicação atribuída ao SPT consiste na simples determinação
do perfil de subsolo e identificação táctil-visual das diferentes camadas a
partir do material recolhido no amostrador-padão. A classificação do
material é normalmente obtida combinando a descrição do testemunho de
sondagem com as medidas de resistência à penetração.
Sistema de classificação
Investigação de Subsolo
Classificação de solos (NBR 7250/82)
Solo Índice de resistência à penetração Designação
Areia e silte arenoso
< 4
5 – 8
9 – 18
19 – 40
> 40
Fofa
Pouco compacta
Medianamente compacta
Compacta
Muito compacta
Argila e silte argiloso
< 2
3 – 5
6 – 10
11 – 19
> 19
Muito mole
Mole
Média
Rija
Dura
Investigação de Subsolo
Standard Penetration Test - SPT
Standard Penetration Test - SPT
http://www.youtube.com/watch?v=qjebg1xR45M
Investigação de Subsolo
Standard Penetration Test – SPT – Boletim de sondagem
Investigação de Subsolo
Standard Penetration Test – SPT – Perfil do subsolo
Investigação de Subsolo
Investigação de Subsolo
Número de golpes
Tipo de solo
Cone Penetration Test - CPT
• + recente no Brasil, a partir dos anos 90;
• + oneroso;
• + preciso pois elimina a influência do operador na obtenção dos dados do 
ensaio.
OBJETIVOS:
• Obtenção de parâmetros geotécnicos;
• Correlação direta com o comportamento de estacas (fundações profundas);
• Classificação e estratigrafia dos solos.
Muito interessante para fundações profundas – estacas – pois permite a
determinação de parâmetros como Resistência de Ponta e Resistência
Lateral.
Investigação de Subsolo
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Cone Penetration Test – CPT – Cone de Bergeman
http://www.youtube.com/watch?v=Kl0NovOgB4c
Investigação de Subsolo
Investigação de Subsolo
Cone Penetration Test – CPT – Boletim de sondagem
Item SPT CPT
Solos Praticamente todos Evita-se cascalhos ou argilas 
muito duras
Correlações empíricas Farta disponibilidade Ainda em crescimento
Repetitividade Questionável Excelente
Precisão Muitas fontes de erros Preciso
Resolução Intermitente (m/m) Contínua
Amostras de solo Proporciona Não proporciona
Padronização do equipamento Variável Padronizado
Custo R$65,00/m R$120,00/m
Comparação SPT x CPT
Investigação de Subsolo
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Sondagem Rotativa – Sonda rotativa
Investigação de Subsolo
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RealceSondagem Rotativa – broca diamantada
Investigação de Subsolo
Sondagem Rotativa – amostragem
Investigação de Subsolo
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Sondagem Rotativa – RQD
Investigação de Subsolo
Recuperação Qualidade da Rocha 
<50% Rocha muito alterada com solo 
50% - 80% Rocha medianamente alterada 
>50% Rocha de boa qualidade 
Fraturas/metro Qualidade da Rocha 
1 Ocasionalmente fraturada 
2 – 5 Pouco fraturada 
6 – 10 Medianamente fraturada 
11 – 20 Muito fraturada 
>20 Rocha fragmentada 
 
 
Sondagem Rotativa – Boletim de sondagem mista
Investigação de Subsolo
As campanhas de retirada de amostras indeformadas para
realização de ensaios de laboratório, visam a determinação de
parâmetros de resistência e deformabilidade, podem ser adotadas
como procedimentos complementares à investigação de campo.
Investigação de Subsolo
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios de Caracterização: 
Classificação do solo
Residual: 
Desintegração física e decomposição química de uma rocha permanecem 
no local de origem. 
Transportado: 
coluvial - gravidade 
sedimentar - água corrente 
eólico - vento 
glacial - geleiras 
Investigação de Subsolo
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ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Classificação do solo
Granulometria:
- Peneiramento 
- Sedimentação 
Plasticidade: 
- Limite de Liquidez (Concha de casagrande)
- Limite de Plasticidade (NBR 7180) 
Compactação:
- Compacidade relativa (Proctor) 
- Grau de compactação 
Investigação de Subsolo
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Limite de Liquidez (Concha de casagrande)
Limite de Plasticidade
Ensaio de compactação em 
laboratório (Proctor) Grau de compactação in situ
Investigação de Subsolo
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Classificação do solo
Índices Físicos: (calculados)
- Porosidade (%)
- Índice de vazios 
- Umidade natural 
- Massa específica real (densidade)
Investigação de Subsolo
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ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais:
- Compressão simples
- Cisalhamento direto 
- Cisalhamento Triaxial
- Adensamento ou Compressibilidade 
- Permeabilidade 
Investigação de Subsolo
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Realce
Investigação de Subsolo
Compressão simples
Adensamento
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Realce
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Realce
Cisalhamento Triaxial