Aula02 20182

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FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA I
3EX1668
2º. Semestre – 2018
Prof. Julio Perroni
E-mail: julioperroni@uni9.pro.br
Prospecção geotécnica
• Investigações de superfície:
– Imagens aéreas;
– Mapeamentos;
• Métodos indiretos de superfície:
– Eletrorresistividade;
– Radar de penetração no solo (GPR);
– Sísmica; 
• Investigações submersas:
– Ecobatimetria;
• Métodos diretos:
– Sondagens;
– Ensaios.
Eletrorresistividade
Sísmica
Sísmica
Sísmica
GPR
GPR
GPR
GPR
Classificações
• Métodos Indiretos: ocorre a determinação das propriedades das camadas 
do subsolo indiretamente pela medida, seja da sua resistividade elétrica 
ou da velocidade de propagação de ondas elásticas;
• Métodos semidiretos: Fornecem informações sobre as características do 
terreno, sem possibilitarem a coleta de amostras ou informações sobre a 
natureza do solo, a não ser por correlações indiretas;
• Métodos diretos: Qualquer conjunto de operações destinadas a observar 
diretamente o solo ou obter amostras ao longo de uma perfuração.
Exemplo de perfil de solo
INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
• Principais processos de investigação do 
subsolo para projeto de fundações:
– Informações essenciais;
– Método executivo.
• Principais normas técnicas:
– NBR 6484 – Solo – Sondagens de simples 
reconhecimento com SPT - Método de ensaio
– NBR 6497 – Levantamento Geotécnico
– NBR 6122 – Projeto e execução de fundações.
INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
• Os trabalhos de investigação subterrânea são destinados a esclarecer as condições 
geológicas de subsuperfície, ou seja, quais os tipos de solos e rochas existentes e 
quais os seus elementos estruturais.
• O projetista de fundações deve participar desde o inicio do processo de investigação 
do subsolo, porem na pratica isso não ocorre, e ao projetista é entregue, junto com 
informações sobre a estrutura para qual deve projetar fundações, um conjunto de 
sondagens
• Ocorrendo dúvidas sobre o subsolo que impeçam a definição do projeto, deverá ser 
solicitadas novas investigações complementares, sendo as primeiras consideradas 
como preliminares.
INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
• Essencial para execução de Projetos de Fundações para qualquer 
empreendimento, por menor que seja, É NECESSÁRIO QUE SE 
CONHEÇA O PERFIL GEOTÉCNICO DO SUBSOLO NO LOCAL ONDE 
ELE SERÁ CONSTRUÍDO
• O projetista deve trabalhar com um conjunto de sondagens, 
havendo dúvidas para definição do projeto, estas sondagens 
serão consideradas preliminares, e uma investigação 
complementar deve ser solicitada (VELLOSO e LOPES, 2010)
INFORMAÇÕES IMPORTANTES
• Visita técnica ao local para verificar possíveis 
afloramentos de rocha, taludes, erosões, 
edificações limítrofes, tudo visando auxiliar na 
escolha do tipo de fundações a ser utilizada.
• Sondagens não podem parar antes da 
profundidade prevista das fundações.
INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas 
– ABNT NBR 6122: 2010, as investigações podem 
ser divididas em 3 etapas:
1. Investigação preliminar (investigação de 
reconhecimento);
2. Investigação complementar ou de projeto;
3. Investigação para a fase de execução.
Métodos de sondagem e ensaios
INVESTIGAÇÃO PRELIMINAR 
(INVESTIGAÇÃO DE 
RECONHECIMENTO)
• Objetiva-se conhecer as principais características 
do subsolo.
• Normalmente nesta fase são executadas apenas 
sondagens a percussão, salvo casos em que sabe-
se da ocorrência de matacões que precisam ser 
ultrapassados na investigação, nesta situação é 
solicitado uma sondagem mista.
EXECUÇÃO DE SONDAGENS FASE 
INICIAL
Antes de definir o programa de investigação a ser 
executado, necessita- se:
• Levantamento planialtimétrico;
• Dados sobre a estrutura a ser construída e sobre 
edificações limítrofes que possam ser afetadas 
pela obra;
• Informações geológico-geotécnicas disponíveis 
sobre a área (publicações técnicas, plantas, etc);
• Normas e códigos de obras locais.
QUANTIDADE DE SONDAGENS
• O número de sondagens e a sua localização em planta dependem 
do tipo da estrutura, de suas características especiais e das 
condições geotécnicas do subsolo.
• Segundo ABNT NBR 8036 (1983), o número de sondagens deve 
ser suficiente para fornecer um quadro, o melhor possível, da 
provável variação das camadas do subsolo do local em estudo.
Área de projeção Furos de sondagens conforma ABNT NBR 8036:1983
200 m² 2 furos de sondagens
200 m² a 400 m² 3 furos de sondagens
400 m² a 1200 m² 1 furo de sondagem a cada 200m²
1200 m² a 2400 m² 1 furo de sondagem a cada 400m² que excederem 1200 m²
Acima de 2400 m² o número de sondagens deve ser fixado de acordo com 
o plano particular da construção
QUANTIDADE DE SONDAGENS
• Nos casos em que não houver a projeção dos 
edifícios em planta, (estudos de viabilidade, ou 
escolha de local) o número de sondagens deve ser 
fixado de forma que a distância máxima entre elas 
seja de 100m, com um mínimo de 3 furos de 
sondagens (ABNT NBR 8036: 1983).
PROFUNDIDADE
• A profundidade a ser explorada pelas sondagens de simples reconhecimento, é em 
função do tipo de edifício, das características particulares de sua estrutura, de suas 
dimensões em planta, da forma da área carregada e das condições geotécnicas e 
topográficas locais (ABNT NBR 8036:1983)
• A exploração deve ser levada a profundidades tais que incluam todas as camadas 
impróprias ou que sejam questionáveis como apoio de fundações, de tal forma que 
não venham a prejudicar a estabilidade e o comportamento estrutural ou funcional 
do edifício (ABNT NBR 8036:1983).
CRITÉRIOS DE PARALISAÇÃO
• Quando, em 3,0 m sucessivos, se obtiver 30 golpes para 
penetração dos 15 cm iniciais do amostrador – padrão;
• Quando, em 4,0 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para 
penetração dos 30 cm iniciais do amostrador-padrão;
• Quando, em 5,0 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para 
penetração dos 45 cm do amostrador-padrão.
INVESTIGAÇÃO COMPLEMENTAR
• Nesta fase são caracterizadas as propriedades dos solos mais importantes 
do ponto de vista do comportamento das fundações
• Escolhida a fundação, questões executivas podem ser esclarecidas e 
sondagens adicionais executadas atendendo assim a norma técnica 
• Eventualmente realiza-se sondagens mistas ou especiais para a retirada 
de amostras indeformadas se forem necessárias, para realização de 
ensaios como ensaios de cone (CPT), de placa, laboratório, etc.
INVESTIGAÇÃO PARA FASE DE 
EXECUÇÃO
• São executadas em regiões com áreas criticas 
ou grande variedade de solos para 
observação in loco do subsolo existente no 
local da obra e confirmação das sondagens 
executadas se ainda houverem duvidas
Planejamento dos trabalhos
• A obtenção de amostras ou a utilização de algum processo para 
identificação e classificação dos solos exige a execução de ensaios "in 
situ".
• A classificação dos solos (granulometria, limite de liquidez, plasticidade, 
permeabilidade, entre outros) serão executados através de ensaios de 
laboratório, determinando as propriedades do solo para a Engenharia.
• Os primeiros passo para uma investigação adequada do subsolo é a 
definição de um programa que irá definir as etapas da investigação e os 
objetivos a serem alcançados.
IMPORTÂNCIA DA SONDAGEM
• Quando um projetista se defronta com informações insuficientes ou 
inadequadas ele compensa esta falha com um superdimensionamento; 
quando um empreiteiro recebe informações incompletas ele aumenta seu 
orçamento para cobrir possíveis imprevistos, tais como a mudança de 
projeto ou do processo construtivo.
• Como consequência, o custode informações inadequadas é 
consideravelmente maior do que o custo da investigação.
• Nesta etapa não pode haver economia.
PRINCIPAIS INFORMAÇÕES DAS 
SONDAGENS
• Croqui demonstrando as sondagens espalhadas no empreendimento;
• Descrição do solo com determinação da extensão, profundidade e 
espessura de cada horizonte de solo que inclua sua compacidade (muito 
compacto, compacto, fofa) se o solo não for coesivo (areias) ou o estado 
de consistência (rija, dura, mole) se o solo for coesivo; (argilas);
• Profundidade da superfície da rocha/matacão e sua classificação 
incluindo informações sobre: extensão, profundidade e espessura de 
cada extrato rochoso se o mesmo existir no terreno;
PRINCIPAIS INFORMAÇÕES DAS 
SONDAGENS
• Informações sobre a ocorrência do nível 
d’água no subsolo: profundidade do lençol 
freático e suas variações;
• Propriedades de engenharia dos solos e 
rochas “in situ”, tais como resistência do solo 
(SPT);
• Cota da boca do furo (nível do terreno).
PROCESSOS DE INVESTIGAÇÃO DO 
SUBSOLO
• Poços
• Sondagens a trado
• Sondagens a percussão com SPT
• Sondagens rotativas
• Sondagens mistas
• Ensaio de cone (CPT)
• Ensaio pressiométrico (PMT)
• Ensaio de palhetas (vane test) – casos excepcionais
• Dilatômetro (DMT) – casos excepcionais.
POÇO E SONDAGENS A TRADO
• São escavações manuais, geralmente 
não revestidas;
• Onde o solo é estável, podem atingir o 
nível do freático;
• Permite um exame do solo nas 
paredes laterais da escavação e no 
solo de apoio escavado, e retirada de 
amostras indeformadas em blocos ou 
em anéis (NBR 9603 – sondagem a 
trado)
Coleta de amostra indeformada
• São coletadas no fundo ou 
na parede de poços ou 
trincheiras para ensaios em 
laboratório;
• Em geral um cubo de solo 
de 30 cm, protegido com 
parafina fundida, tecido e 
folha de alumínio;
Coleta de amostra indeformada
SONDAGEM A PERCUSSÃO 
EQUIPAMENTO
• Tripé, bomba d’ água, tanque de água 
(200 L);
• Haste de aço para avanço, com 
diâmetro interno de 25 mm (1 pol);
• Ferramentas de perfuração;
• Tubos de revestimento (2,5, 3, 4 e 6 
pol); 
• Diâmetro usual 2,5 pol;
• Martelo com massa de 65 kg;
• Amostrador padrão (barrilete);
• Profundidade 10 a 20 m.
SONDAGEM A PERCUSSÃO
• O processo é realizado a cada metro, quando é 
feito um ensaio de penetração dinâmica 
(Standard Penetration Test ou SPT).
• Custo relativamente baixo;
• Facilidade de execução e possibilidade de 
trabalho em locais de difícil acesso;
• Permite a coleta de amostras do terreno, a 
diversas profundidade, possibilitando o 
conhecimento da estratigrafia do mesmo;
• Através da maior ou menor dificuldade oferecida 
pelo solo à penetração de ferramenta 
padronizada, fornece indicações sobre a 
consistência ou compacidade dos solos 
investigados;
• Possibilita a determinação da profundidade do 
nível d’ água;
• Solo instável – furo revestido;
• Solo estável – furo sem revestimento (adicionado 
um pouco de bentonita à água);
• Não ultrapassa matacões, blocos de rocha, 
dificuldade em solos saprolíticos
SONDAGEM A PERCUSSÃO
SONDAGEM A PERCUSSÃO 
PROCEDIMENTOS
• A perfuração é iniciada com trado cavadeira até a profundidade de 1 
metro, instalando-se o primeiro segmento do tubo de revestimento;
• Nas operações subsequentes de perfuração utiliza-se o trado espiral, até 
que se torne inoperante ou até encontrar o nível da água;
• Não é permitido que, nas operações com o trado, o mesmo seja cravado 
dinamicamente com golpes do martelo ou por impulsão da composição 
de perfuração;
• A cada metro de perfuração, são colhidas amostras de solo por meio de 
amostrador padrão
SONDAGEM A PERCUSSÃO AMOSTRAS
SONDAGEM A PERCUSSÃO AMOSTRAS
SONDAGEM A PERCUSSÃO 
PROCEDIMENTOS
• Durante a perfuração são anotadas as profundidades 
de transição de camadas com diferenças tátil-visuais e 
coloração, com base no material removido pelo trado;
• Uma parcela do material removido pelo trado deve ser 
armazenada e identificada para posterior descrição.
SONDAGEM A PERCUSSÃO 
PROCEDIMENTOS
• O ensaio de penetração dinâmica (SPT) na sondagem é medido através 
da queda livre do martelo de 65 kg em queda livre de 75 cm para 
cravação do amostrador no solo.
• A quantidade de golpes dado pelo martelo de 65 kg para cravação de 15 
cm é anotado até se completarem 45 cm cravados a cada metro.
• Os 15 primeiros centímetros para obtenção do SPT são desconsiderados, 
ficando assim a somatória dos 30 cm finais de cada metro para compor o 
SPT.
Ensaios de campo - SPT
• No final da medida da penetração do amostrador, é 
feita a medida do torque necessário para rotacioná-lo 
(SPT-T).
• A medida do torque serve para caracterizar o atrito 
lateral entre o solo e o amostrador.
• Esse método de sondagem indica:
– posição do nível de água,
– a determinação dos tipos de solo em suas respectivas 
profundidades de ocorrência,
– os índices de resistência à penetração
– momentos de torção do amostrador medidos pelo torque.
Medição de torque em SPT
• Retira-se a cabeça de bater e acopla-se o 
adaptador de torque, verificando-se a medida 
de torque máximo e torque residual através 
de um torquímetro, devidamente calibrado, 
medidos em Kgf.m;
• Permite avaliar o comportamento do solo em 
relação ao atrito lateral com a estaca.
Torquímetro
Equações do ft
𝑇𝑇
𝑓𝑓𝑡𝑡= 40,5366. ℎ−17,4060 𝑅𝑅𝐴𝐴𝑁𝑁𝑍𝑍𝐼𝐼𝑁𝑁𝐼𝐼,1988
𝑓𝑓𝑡𝑡= tensão de atrito lateral (kgf/cm²)
T = torque máximo(cm.kgf)
h = penetração do amostrador(cm)
2.𝑇𝑇
𝑓𝑓𝑡𝑡= 𝜋𝜋. 𝑑𝑑2.𝐿𝐿 (𝑅𝑅𝐴𝐴𝑁𝑁𝑍𝑍𝐼𝐼𝑁𝑁𝐼𝐼,1994)
T = torquemedido
d = diâmetro do amostrador
L = Comprimento de cravação doamostrador
Resultados de SPT
• Índice de resistência a penetração nas areias 
em função do SPT (compacidade):
SPT Compacidade
0 – 4 Muito fofa
5 – 8 Fofa
9 – 18 Média
19 - 40 Compacta
> 40 Muito compacta
Resultados de SPT
• Índice de resistência a penetração nas areias 
em função do SPT (compacidade):
Nº de golpes Peso especifico γ Ângulo de Coesão c
Nspt (kN/m³)
atrito ø 
(º)
(kPa)
< 4 16 25 a 30 -
4 – 10 18 30 a 35 -
10 – 30 19 35 a 40 -
30 – 50 20 40 a 45 -
> 50 > 20 > 45 -
< 2 13 - < 12
2 – 4 15 - 12 a 25
4 – 8 17 - 25 a 50
8 – 15 19 - 50 a 100
15 - 30 20 - 100 a 200
> 30 > 20 - > 200
Areias e solos 
arenosos
Argilas e solos 
argilosos
Tipo de solo
SONDAGENS ROTATIVAS E MISTAS
• Sondagens rotativas são realizadas na ocorrência 
de elementos de rocha que precisem ser 
ultrapassados no processo de investigação, ou 
que precisem ser caracterizados.
• As sondagens mistas são uma combinação de um 
equipamento de sondagem rotativa com um 
equipamento de sondagem a percussão.
• Durante o processo de sondagem rotativa, é 
utilizada uma ferramenta tubular chamada 
barrilete para corte e retirada de amostras de 
rocha.
• Este barrilete tem em sua extremidade inferior 
uma coroa com diamantes (ou wídia) para facilitar 
o corte de rochas.
SONDAGENS ROTATIVAS E MISTAS
SONDAGENS ROTATIVAS E MISTAS
• A qualidade da rocha é o RQD (Rock Quality Designation), 
calculado com a porcentagem de recuperação, em que apenas 
os fragmentos maiores que 10 cm são considerados.
	FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA I�3EX1668�2º. Semestre – 2018
	Prospecção geotécnica
	Eletrorresistividade
	Sísmica
	Sísmica
	Sísmica
	GPR
	GPR
	GPR
	GPR
	Classificações
	Exemplo de perfil de solo
	INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
	INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
	INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
	INFORMAÇÕES IMPORTANTES
	INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
	Métodosde sondagem e ensaios
	INVESTIGAÇÃO PRELIMINAR (INVESTIGAÇÃO DE RECONHECIMENTO)
	EXECUÇÃO DE SONDAGENS FASE INICIAL
	QUANTIDADE DE SONDAGENS
	QUANTIDADE DE SONDAGENS
	PROFUNDIDADE
	CRITÉRIOS DE PARALISAÇÃO
	INVESTIGAÇÃO COMPLEMENTAR
	INVESTIGAÇÃO PARA FASE DE EXECUÇÃO
	Planejamento dos trabalhos
	IMPORTÂNCIA DA SONDAGEM
	PRINCIPAIS INFORMAÇÕES DAS SONDAGENS
	PRINCIPAIS INFORMAÇÕES DAS SONDAGENS
	PROCESSOS DE INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
	POÇO E SONDAGENS A TRADO
	Coleta de amostra indeformada
	Coleta de amostra indeformada
	SONDAGEM A PERCUSSÃO EQUIPAMENTO
	SONDAGEM A PERCUSSÃO
	SONDAGEM A PERCUSSÃO
	SONDAGEM A PERCUSSÃO PROCEDIMENTOS
	SONDAGEM A PERCUSSÃO AMOSTRAS
	SONDAGEM A PERCUSSÃO AMOSTRAS
	SONDAGEM A PERCUSSÃO PROCEDIMENTOS
	SONDAGEM A PERCUSSÃO PROCEDIMENTOS
	Ensaios de campo - SPT
	Medição de torque em SPT
	Torquímetro
	Equações do ft
	Slide Number 47
	Slide Number 48
	Resultados de SPT
	Resultados de SPT
	SONDAGENS ROTATIVAS E MISTAS
	SONDAGENS ROTATIVAS E MISTAS
	SONDAGENS ROTATIVAS E MISTAS