Aula I Geologia Estrutural, Classificação de Maçicos e IGG

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Campus Alto Paraopeba 
01 – REVISÃO 
 
OBRAS DE TERRA 
2 
Para que consigamos avançar no conhecimento das obras de terra, 
principalmente no que se refere aos assuntos sobre: Taludes, 
Dimensionamento de elementos de Contenção, Aterros sobre solos 
Moles, inicialmente realizaremos uma revisão sobre os elementos 
básicos da engenharia geológica, Mecânica das Rochas e Mecânica 
dos Solos a fim de elucidar e facilitar o aprendizado. Assim Posto 
inicialmente trataremos dos seguintes temas: 
 
 Geologia Estrutural 
 Classificação de Maciços 
 Empuxo de Terra 
 Investigação do Subsolo 
 Resistência dos Solos 
 Adensamentos dos Solos 
 Compactação 
 
INTRODUÇÃO: 
 A geologia estrutural estuda a geometria dos corpos rochosos, 
sua distribuição espacial em três dimensões, e os processos de 
deformação que produzem as estruturas geológicas. 
 
 As estruturas geológicas podem ser primárias, que são 
aquelas originadas na formação das rochas sedimentares, ou na 
formação dos hiatos ou discordâncias, e as tectônicas originadas por 
deformação das rochas sobre a ação de forças. O conhecimento da 
Geologia Estrutural juntamente com a classificação do Maciço 
possibilitam e facilitam o entendimento da estabilidade de taludes em 
rochas. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 São estruturas que ocorrem em sedimentos e rochas sedimentares, como 
conseqüência do processo de deposição ou formação desses materiais. 
 Estruturas sedimentares primárias 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas sedimentares primárias 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas sedimentares primárias 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas sedimentares primárias 
 Outro tipo de estrutura comum em rochas sedimentares são os “hiatos” 
ou discordâncias que ocorrem em uma sucessão de camadas. Estas estruturas 
caracterizam-se por representar um período de erosão ou de não deposição. 
Como resultado, ocorre um hiato entre as rochas situadas nos dois lados dessa 
superfície. Assim, durante um período de tempo com duração variável não há 
deposição ou então há destruição de dados geológicos. Estas discordâncias 
podem ser de 3 tipos: angular, litológica, desconformidade. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas 
 As estruturas tectônicas são aquelas formadas à partir de 
movimentações da crosta terrestre que, produzindo esforços de 
compressão e de tração (esforços tectônicos), deformam as rochas e 
induzem ao surgimento de uma série de estruturas, facilmente 
reconhecíveis. Assim, antes de falarmos sobre as estruturas em si, algumas 
explicações sobre deformação são necessárias. 
 
Deformação 
 A deformação de um sólido, qualquer que seja - rocha, aço, ferro, 
plástico, etc., pode se dar de três maneiras: 
 
•Deformação Elástica 
•Deformação Dúctil ou Plástica 
•Deformação Rúptil 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Deformação 
Deformação Elástica 
 
• deformação reversível ou não permanente, que ocorre quando uma força é 
aplicada sobre um sólido e este é esmagado e amassado (deformado). Ao ser 
removida a força, o sólido volta à sua condição anterior; 
 
Deformação Dúctil ou Plástica 
 
• é uma deformação irreversível, que ocorre quando um sólido é submetido à 
um nível de tensão em que deixa de se comportar elasticamente e passa a 
manter a deformação sofrida. Ex.: dobras em rochas metamórficas. 
 
Deformação Rúptil 
 
• também origina deformações irreversíveis que ocorrem quando o limite de 
resistência do sólido é atingido. Ex.: fraturas, falhas, etc. 
 
 
 
 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Deformação 
 
 
 
 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Deformação 
Fatores que influenciam e controlam a deformação: 
 
• Tempo; 
 
• Temperatura - quanto maior a temperatura, maior a deformação dúctil; 
 
• Pressão Confinante - quanto maior a tensão confinante, maior a 
deformação dúctil; 
 
• Composição da Rocha - rochas com minerais hidratados (p. ex.: micas) 
são mais dúcteis. Além disso, minerais diferentes tem propriedades 
diferentes: 
- Halita, calcita, dolomita, argila, clorita, mica, talco, etc. – dúcteis. 
- Piroxênios e anfibólios - intermediários 
-Granada, olivina, quartzo e feldspato - pouco dúcteis. 
 
• Teor de Água. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas 
Descontinuidades 
 
 São estruturas de grande importância em projetos de 
engenharia pois influenciam a estabilidade de taludes, fundações, 
escavações subterrâneas, etc. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas 
Descontinuidades 
 
 
 Constituem planos de fraqueza em maciços rochosos. 
Podem ser de dois tipos: 
 
 
•Fraturas (Juntas, diaclases) - superfícies de fraturas que 
separam corpos rochosos e ao longo das quais não houve 
deslocamento relativo entre estes corpos. Podem formar 
famílias (“sets”). 
 
 
• Falhas - fraturas em que há deslocamento relativo entre as 
duas paredes (podendo variar de mm a muitos km). Podem ser 
individuais ou formar zonas de falhas (zonas de cisalhamento). 
 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Descontinuidades 
Elementos de uma Fratura 
 
 Os elementos mais importantes a serem descritos em uma fratura 
são: espaçamento, persistência, abertura, rugosidade, alteração das 
paredes (resistência), presença e tipo de preenchimento, condições de água 
e atitudes das fraturas. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Descontinuidades 
Elementos de uma Fratura 
 As fraturas podem ser originadas por tensões de tração ou por alívio 
de tensão (juntas de alívio), normalmente paralelas à forma do relevo. Além 
disso, existem as juntas associadas à dobras e ao resfriamento de basaltos. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Descontinuidades 
Elementos de uma Falha 
 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Descontinuidades 
Tipos de Falha 
 
Normal - o plano de falha é muito inclinado e a capa move-se para 
baixo. 
 
Inversa ou Reversa - o plano de falha é muito inclinado e a capa move-se 
para cima. Aquelas com ângulos menores que 45° são conhecidas como 
Empurrões ou Acavalamento. 
 
Transcorrentes - falha com deslocamento horizontal. 
 
Oblíqua - o movimento tem uma componente vertical e outra 
horizontal. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas – Descontinuidades – Tipos de Falha 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas 
Dobras 
 
 
 
 São produzidas por deformações plásticas. As dobras, quanto à sua 
origem podem ser de dois tipos: 
 
• Tectônicas - mais comuns. São produzidas por esforços estruturais. 
Ocorrem em rochas metamórficas. 
 
• Atectônicas - ocorrem em sedimentos (estruturas “slam”), associadas à 
escorregamentos, posteriormente consolidados. 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Dobras 
Elementos de uma Dobra 
 
 
• Charneira - região de menor curvatura 
• Crista - parte topograficamente mais saliente 
• Flancos - lados 
• Eixo - linha imaginária, perpendicular aos esforços principais 
• Plano Axial - une os eixos de um pacote dobrado 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Dobras 
Elementos de uma Dobra 
 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Dobras 
Elementos de uma Dobra 
 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas tectônicas - Dobras 
Elementos de uma Dobra 
 
Formação de Dobras, Falhas e 
acumulação de petróleo 
GEOLOGIA ESTRUTURAL 
 Estruturas Planares - Foliação e Clivagem 
 São estruturas formadas pela orientação preferencial de minerais, 
agregados minerais ou combinações destes, podendo ou não formar 
descontinuidades no maciço. São originadas por fluxo em rochas ígneas(pouco comuns) ou por deformação em rochas metamórficas (mais comuns). 
Podem ser: clivagens ardosianas, xistosidade, gnaissificação. 
26 
–Por que classificar os maciços rochosos? 
 
 
 
 
–Quais as ferramentas que dispomos? 
CLASSIFICAÇÃO DE MACIÇOS ROCHOSOS 
27 
Um dos aspectos mais importantes ligados aos estudos de 
terrenos para fins de engenharia civil é o da respectiva 
classificação, nomeadamente no que se refere à definição dos 
parâmetros que melhor caracterizam uma formação do ponto de 
vista de Geologia de Engenharia. 
Quando se pretende fazer o estudo de uma dada formação 
interessada num problema de engenharia civil é corrente iniciá-lo 
por uma classificação geológica. Reconhece-se que esta 
classificação não é absoluta para fins de engenharia, mas 
atribuísse-lhe utilidade. 
As características de qualidade de maciços rochosos são 
fundamentalmente consequência do seu estado de alteração e de 
fraturação. A ocorrência de água percolando nos maciços atua 
também, com frequência, na respectiva estabilidade. Importa 
desde já referir os dois primeiros parâmetros considerados - 
estado de alteração e grau de fraturação - e fazer considerações 
sobre os critérios de classificação de maciços neles baseados. 
CLASSIFICAÇÃO DE MACIÇOS ROCHOSOS 
28 
 
– Finalidade: fornecer informações ao projeto de engenharia 
(Mecânica das Rochas) 
– Informações levantadas: 
• Tipo das rochas 
• Descontinuidades estruturais 
• Propriedades dos materiais (resistência, deformabilidade, 
permeabilidade) 
– Principais métodos de levantamento: 
• Mapeamento de campo 
• Sondagens com retirada de testemunhos 
– Se incompletos/insuficientes/malfeitos condenam o projeto 
geotécnico ao fracasso! 
LEVANTAMENTOS GEOLÓGICOS/GEOTÉCNICOS: 
29 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO COM TESTEMUNHOS: 
 
– Finalidades: 
• Determinar resistência à compressão 
• Determinar parâmetros de deformabilidade 
• Determinar permeabilidade 
 
– Deficiências: 
• O testemunho representa uma ínfima porção da 
rocha que será afetada pela obra 
• Somente as amostras que “sobrevivem” à 
amostragem são ensaiadas 
• Importantes descontinuidades estruturais 
podem ficar fora do testemunho 
EFEITO 
ESCALA 
30 
EFEITO ESCALA 
31 
CLASSIFICAÇÕES DE MACIÇOS ROCHOSOS: 
 
– tentativas de proporcionar orientação acerca das propriedades de 
engenharia dos maciços rochosos que condicionam os projetos de 
engenharia e previsão de comportamento, 
- Possibilitam o levantamento de possíveis soluções, 
– Não substituem os cálculos do projeto executivo 
– Baseadas em: 
• Resistência da rocha intacta 
• Espaçamento das descontinuidades 
• Propriedades das descontinuidades (abertura, rugosidade, 
preenchimento, etc.) 
• Presença de água 
• Tensões in situ 
• Atitude das famílias de descontinuidades 
– Alguns sistemas de classificação: 
• Lauffer (1958)+Pacher et al (1974) NATM 
• Bieniawski (1973, 1989) RMR 
• Barton et al. (1974, 1989) Q 
32 
CLASSIFICAÇÕES DE MACIÇOS ROCHOSOS: 
33 
ORIENTAÇÃO 
CARACTERÍSTICAS DAS DESCONTINUIDADES 
ESPAÇAMENTO 
- Classificação do espaçamento 
entre fraturas consecutivas 
(ISRM, 1981) 
PERSISTÊNCIA 
A persistência pode ser definida 
como a extensão de uma 
descontinuidade no sentido do 
interior do Maciço 
- Descrição da persistência (ISRM, 
1981) 
34 
RUGOSIDADE 
A rugosidade é representada pelas irregularidades e ondulações 
presentes nas superfícies das descontinuidades. 
Classificação e perfis da rugosidade das descontinuidades 
(adaptado de ISRM, 1978) 
35 
ABERTURA 
A abertura consiste na distância 
média que separa paredes adjacentes 
de uma descontinuidade. 
Descrição da abertura das 
descontinuidades (ISRM, 1978) 
ENCHIMENTO 
O enchimento é o termo utilizado para 
descrever o material que, preenche 
total ou parcialmente, o espaço entre 
as paredes das descontinuidades 
PERCOLAÇÃO 
Pode-se verificar a 
circulação ou a presença da 
água ao longo das paredes 
das descontinuidades 
GRAU DE INTEMPERISMO 
Mede o quão alterado encontra-
se o maciço rochoso em 
relação ao que seria o seu 
estado são se não houvesse 
ocorrido ação do intemperismo. 
 De maneira a permitir uma melhor padronização nas classificações efetuadas por 
diferentes técnicos em regiões distintas do planeta, a Associação Internacional de Mecânica 
das Rochas (ISRM), elaborou um esquema de classificação em termos qualitativos, conforme 
a tabela abaixo: 
37 
Segundo Bieniawski (1973, 1975, 1976, 1978, 1979, 1984 e 1989) os 
parâmetros a utilizar para classificações geotécnicas devem ser obtidos a 
partir de observações e ensaios simples e práticos para que a 
interpretação seja clara e facilmente utilizável por qualquer pessoa e 
devem ser relevantes para a caracterização do maciço rochoso. Como 
exemplo, na classificação de Piteau (1970), este autor desenvolveu uma 
Tabela onde se estima a resistência à compressão uniaxial aproximada do 
material rochoso, recorrendo a técnicas expeditas, prescindindo de ensaios 
laboratoriais 
Estimativa da resistência à rotura em compressão uniaxial do 
material rochoso (Piteau, 1970) 
38 
Classificação RQD 
 
– Rock Quality Designation (RQD): 
• % pedaços de testemunho maiores 
que 10cm no avanço total da 
manobra 
• Estimativa da qualidade da rocha a 
partir da recuperação dos 
testemunhos 
• Diâmetro do testemunho 54,7mm 
(NW, barrilete de parede dupla) 
39 
CLASSIFICAÇÃO DOS MACIÇOS COM BASE NO RQD. 
40 
 CLASSIFICAÇÕES RMR 
Baseia-se em seis parâmetros, a cada um dos quais são atribuídos pesos, e 
que Bieniawski (1989) considerou serem os que melhor descrevem o 
comportamento do maciço rochoso. Os parâmetros a utilizar encontram-se de 
seguida mencionados, com os respetivos pesos relativos atribuídos. 
Resistência à ruptura por compressão uniaxial da rocha intacta; 0 - 15 
RQD “Rock Quality Designation”; 0 - 20 Espaçamento das 
descontinuidades; 0 - 20 Condições das descontinuidades; 0 - 30 
Afluxo de água subterrânea ; 0 - 15 Orientação das descontinuidades; 0 
– (-50). 
Classificação geomecânica - RMR básico (Bieniawski, 1989) 
RMR =  (pesos) RMR =  (pesos) 
41 
Classificação da condição das descontinuidades - RMR 
(Bieniawski, 1989) 
Tabela 3.6 - Classes de maciços - RMR (Bieniawski, 1989) 
42 
CLASSIFICAÇÃO SMR 
SMR = RMRb + (F1 × F2 × F3) + F4 
Com o objetivo de classificação de maciços rochosos para 
taludes, Romana (1993) propôs o índice SMR (“Slope Mass 
Rating”). Partindo do índice RMR básico (Bieniawski, 1989), 
aquele autor corrigiu-o recorrendo a quatro fatores de ajuste 
(F1 a F4) relacionados com as diferenças de direção e 
inclinação entre as descontinuidades e a face do talude, com 
o modo de rotura e com os métodos de escavação utilizados, 
a saber: 
43 
Resumo da classificação SMR (Romana, 1993) 
44 
Recomendações de medidas de contenção possíveis para cada classe de 
estabilidade (Romana, 1993) 
Caracterização das classes de SMR (Romana, 1993) 
45 
Investigações Geotécnicas 
 Generalidades 
A elaboração de projetos geotécnicos em geral exige, obviamente, um conhecimento adequado 
dos solos. 
 É necessário proceder-se à identificação e à classificação das diversas camadas componentes 
do substrato a ser analisado, assim como a avaliação das suas propriedades de engenharia. 
Figura 01 – Perfil do solo. 
46 
 Generalidades 
Segundo Marinho (2005), diversos são os fatores que influenciam a escolha dos métodos de 
investigação: 
1. Natureza dos materiais de subsuperfície. 
2. Condiçãodo lençol de água. 
3. Tipo de obra a ser construída ou investigada. 
4. Complexidade da área. 
5. Topografia local. 
6. Grau de perturbação de cada método investigativo. 
7. Tempo. 
8. Aspectos geoambientais. 
9. Limitações de orçamento. 
10. Aspectos políticos. 
Em alguns casos são responsáveis pela redução das 
investigações. 
Investigações Geotécnicas 
47 
 Generalidades 
Ausência de Investigações Geotécnicas 
Projetos inadequados 
Atrasos na obra Aumento de custos remediação 
Problemas ambientais 
Ruptura da obra 
“A investigação geotécnica além de permitir a identificação de características geométricas e 
estruturais que podem condicionar determinadas soluções, ela pode fornecer parâmetros para 
projeto e análises.”(MARINHO, 2005). 
Resistência; 
Deformabilidade; 
Fluxo. 
Ensaios de Campo 
Ensaios de Laboratório 
Investigações Geotécnicas 
48 
 Generalidades 
Investigações Geotécnicas 
Como reconhecimento inicial, é recomendada a consideração dos seguintes aspectos na 
elaboração dos projetos e previsão do desempenho de Obras de Terra: 
a. Visita ao local; 
b. Feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes; 
c. Indícios de presença de aterro (bota-fora) na área; 
d. Indícios de contaminação do subsolo por material lançado no local ou decorrente de 
ocupação anterior; 
e. Prática de projeto e execução de Obras de Terra; 
f. Estado das construções vizinhas; 
g. Peculiaridades geológico-geotécnicas na área, tais como: presença de matacões, 
afloramentos rochosos nas imediações, áreas brejosas, minas d’água etc. 
49 
Investigações Geotécnicas 
 Programa de investigação do subsolo 
O primeiro 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. As etapas são: 
1-Investigação preliminar (conhecer as principais características do subsolo); 
2-Investigação complementar ou de projeto (procura-se esclarecer as feições relevantes do 
subsolo e caracterizar as propriedades, dos solos, mais importantes do ponto de vista do 
comportamento das obras); 
3-Investigação na fase de execução (indicada pelo projetista, visa confirmar as condições de 
projeto em áreas críticas. 
A determinação das propriedades de engenharia, em princípio, tanto poderia ser feita através 
de ensaios de laboratório quanto de ensaios de campo. 
50 
Ensaios de Campo 
51 
Ensaios de Campo 
Entre os ensaios de campo existentes em todo o mundo, alguns se destacam: 
 Poços e sondagens a trado; 
 O "Standard Penetration Test"- SPT; 
 O "Standard Penetration Test" complementado com medidas de torque - SPT-T; 
 Os pressiômetros (de Ménard e autoperfurantes); 
 Os ensaios de carregamento de placa – provas de carga; 
 O ensaio de penetração do cone com medida das pressões neutras, ou piezocone - CPT-
U; 
 O ensaio de palheta - "Vane Test“; 
 O dilatômetro de Marchetti; 
 Sondagem Rotativa; 
 Os ensaios geofísicos. 
52 
Ensaios de Campo 
 Poços e sondagens a trado 
 Sondagem a trado 
O trado serve para retirar amostras deformadas e reconhecer a estratigrafia em pequenas 
profundidades, em geral até 3 m, mas é possível emendar as hastes do trado e pegar amostras 
de 5-6 m profundidade, mas em profundidades grandes, o serviço é demorado. Normatização 
ABNT NBR 9603:1988. 
Figura 02 – Trado manual. 
53 
Ensaios de Campo 
 Poços e sondagens a trado 
 Poços, trincheiras e galerias de inspeção 
Escavações manuais ou por meio de escavadeiras com o objetivo de expor e permitir a direta 
observação visual do subsolo, com a possibilidade de coleta de amostras indeformadas; 
Normatização NBR 9604/86 Abertura de poço trincheira de inspeção em solo, com retirada de 
amostras deformadas e indeformadas. 
Figura 03 – Sequência de retirada de CP. 
54 
Ensaios de Campo 
 Sondagem de simples reconhecimento a percussão (SPT) 
A sondagem a percussão é um procedimento geotécnico de campo, capaz de amostrar o 
subsolo. 
Quando associada ao ensaio de penetração dinâmica (SPT), mede a resistência do solo ao 
longo da profundidade perfurada. 
Ao se realizar uma sondagem pretende-se conhecer: 
 O tipo de solo atravessado através da retirada de uma amostra deformada, a cada metro 
perfurado; 
 A resistência (Nspt) oferecida pelo solo na cravação do amostrador padrão, a cada metro 
perfurado; 
 A posição do nível ou dos níveis d'água, quando encontrados durante a perfuração. 
No Brasil, o ensaio está normalizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas através 
da Norma Brasileira ( NBR 6484:2001). 
55 
Ensaios de Campo 
 Sondagem de simples reconhecimento a percussão (SPT) 
Figura 04 – Ensaio de sondagem tipo SPT. 
56 
Ensaios de Campo 
 Sondagem de simples reconhecimento a percussão (SPT) 
Figura 05 – Boletim de sondagem tipo SPT. 
57 
 Sondagem de simples reconhecimento a percussão com medição de 
torque (SPT-T) 
Figura 06 - Torquimetro c/ relógio para leitura SPT-T 
Ensaios de Campo 
A medida do torque é efetuada ao término de cada ensaio de penetração (SPT). 
Inicia-se o movimento de rotação da haste de uma polegada através de um operador, usando-
se o torquímetro como braço de alavanca. 
Define-se por índice de torque a relação entre o valor do torque medido em kgf x m pelo valor 
Nspt (T/Nspt). 
58 
 Sondagem de simples reconhecimento a percussão com medição de 
torque (SPT-T) 
Ensaios de Campo 
Figura 07 – Ensaio SPT-T Fonte: Recupere Engenharia 
59 
 Sondagem de simples reconhecimento a percussão com medição de 
torque (SPT-T) 
Ensaios de Campo 
Figura 08 - Resultado Típico de ensaio SPT-T 
60 
Ensaios de Campo 
 Sondagem Pressiométrica (PMT) 
O pressiômetro de Ménard é um aparelho idealizado pelo engenheiro francês Louis Ménard, que 
se destina a permitir a determinação das características de rigidez de uma ampla gama de solos 
e rochas. 
Figura 09 – Ensaio PMT Fonte: Escola de Engenharia UFRGS 
Consiste na introdução de uma sonda com células de pressão. 
A pressão na célula é aumentada logo após a introdução da sonda no furo, provocando uma 
expansão cilíndrica do solo em volta da mesma. 
61 
Ensaios de Campo 
 Sondagem Pressiométrica (PMT) 
Figura 10 – Resultado típico do PMT Fonte: Trindade, 2004 UFV 
62 
 Ensaios de carregamento de placa - provas de carga 
O ensaio de carregamento de placa, também designado por prova de carga em placa, é uma 
das melhores maneiras para se determinar as características de deformação dos solos. 
No Brasil é usual utilizar-se placas circulares de ferro fundido ou aço com 80 cm de diâmetro. 
Algumas vezes são utilizadas placas quadradas ou circulares com 30 cm de lado, ou 
diâmetro. 
Recentemente surgiu a ideia de se executar provas de carga em placas de pequeno diâmetro, 
5", ou seja, 12,7 cm, no interior de tubos de revestimento de 6". (Décourt e Quaresma Filho, 
1996). 
Figura 11 – Equipamento de prova de carga sobre placa. Fonte: Catálogo Solotest 
Ensaios de Campo 
63 
Figura 12 – Equipamento de prova de carga. Fonte: DEC/UFV 
 Ensaios de carregamento de placa - provas de carga 
Ensaios de Campo 
64 
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350
R
e
c
a
lq
u
e
 (
 m
m
) 
Carga (kN) 
Prova de Carga - 03
Figura 13 – Resultados típicos de PC’s. Fonte: DEC/UFV 
 Ensaios de carregamento de placa - provas de carga 
Ensaios de Campo 
65 
 Ensaios de cone (CPT) e de Piezocone (CPTU) 
Mede-se o esforço necessário para a cravação no solo (resistência a penetração)de uma 
ponteira cônica solidária a um conjunto de hastes. 
Geralmente empregado em investigações complementares a sondagem SPT, com vistas a 
estimativa de parâmetros para projeto. 
Figura 14 – Sonda CPTU Fonte: Escola de Engenharia UFRGS 
Ensaios de Campo 
66 
E os seguintes parâmetros 
 Resistência de ponta “qc”; qc=Fp/Ap 
 Atrito lateral “fs”; fs=Fl/Al 
Com o ensaio, obtém-se os seguintes dados: 
 Esforço total de cravação “Ft”; 
 Esforço isolado de cravação da ponta “Fp”; 
 Por diferença o esforço de atrito lateral “Fl=Ft-Fp”. 
 Ensaios de cone (CPT) e de Piezocone (CPTU) 
Ensaios de Campo 
Figura 15 – Sondagem CPTU 
67 
Figura 16 – Resultado típico do ensaio CPTU Fonte: Escola de Engenharia UFRGS 
 Ensaios de cone (CPT) e de Piezocone (CPTU) 
Ensaios de Campo 
68 
 Ensaio de palheta – (VANE TEST) 
O ensaio de palheta é o mais utilizado para a determinação da resistência não-drenada Su do 
solo mole, consistindo na rotação a uma velocidade de rotação constante padrão, de uma 
palheta cruciforme em profundidades pré-definidas. Normatizado pela NBR 10905:1989. 
Figura 17 – Equipamento de ensaio Vane test Fonte: http://maharashtra.all.biz/ 
Ensaios de Campo 
69 
A medida do torque T versus rotação permite a determinação dos valores de Su do solo natural 
e amolgado. 
Para as hipóteses usuais de condição não-drenada, solo isotrópico, Su constante no entorno da 
palheta, e altura H igual ao dobro do diâmetro D da palheta, pode-se demonstrar que a 
equação utilizada para o cálculo de Su é: 
𝑺𝒖 = 𝟎, 𝟖𝟔. 𝑻/(𝝅.𝑫
𝟑) 
 Ensaio de palheta – (VANE TEST) 
Ensaios de Campo 
70 
 Sondagem Dilatométrica (DMT) 
O ensaio de dilatômetro foi desenvolvido na Itália por Marchetti, a partir de meados da década 
de 70 (Marchctti, 1975, Schmertmann, 1983). 
O dilatômetro constitui-se de uma lâmina de aço inoxidável dotada de uma membrana circular 
de aço muito fina em uma de suas faces, similar a um instrumento tipo célula de pressão total. 
O ensaio dilatométrico consiste na cravação da lâmina dilatométrica no terreno, para em 
seguida, usar a pressão de gás para expandir a membrana de aço (diafragma) no interior da 
massa do solo. 
Figura 18 – Equipamento de ensaio DMT 
Ensaios de Campo 
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Fonte: UFV – Duarte, 2006 
 Sondagem Dilatométrica (DMT) 
Ensaios de Campo 
Tabela 01 – Resultado típico do ensaio DMT 
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 Sondagem Rotativa 
Ensaios de Campo 
Utilizada para investigação geotécnica de maciços rochosos e solos impenetráveis a percussão 
- SPT. 
Consiste na perfuração com máquina motorizada (sonda), que simultaneamente rotaciona e 
aplica pressão ao barrilete acoplado a broca diamantada. O conjunto de perfuração, formado 
por hastes + barrilete + coroa diamantada, é refrigerado a água. 
A sondagem rotativa retira testemunhos da rocha perfurada, que são acomodados em caixas 
plásticas ou de madeira. 
Figura 19 – Amostras de sondagem rotativa 
73 
 Sondagem Rotativa 
Ensaios de Campo 
Os procedimentos para a realização de uma sondagem rotativa são executados através de 
movimentos rotativos e de avanço das hastes de perfuração e do barrilete. Cada manobra varia 
de 1.5 m a 3.0 m, dependendo do comprimento do barrilete. 
Os resultados obtidos a partir de uma sondagem rotativa são: 
 Classificação litológica – tipo de rocha, textura, mineralogia, cor, etc.; 
 Estado de alteração – sã, pouco alterada, medianamente alterada, muito alterada e 
extremamente alterada, conforme classificação da ISRM; 
 Grau de fraturamento – número de fraturas por metro, também conforme classificação da 
ISRM: ocasionalmente fraturada (1), pouco fraturada ( 2 a 5), medianamente fraturada (6 a 
10), muito fraturada (11 a 20), e extremamente fraturada (> 20); 
 Recuperação – é a porcentagem de material recuperado em relação a o tamanho da 
manobra; 
 RQD (Rock Quality Designation) – é a soma dos fragmentos ≥ 10 cm, separados por fraturas 
naturais, em relação ao comprimento total da manobra. 
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 Ensaios geofísicos 
Ensaios de Campo 
A prospecção geofísica baseia-se na determinação de campos de força, naturais ou artificiais, 
que são medidos em superfície por meio de instrumentos. 
A finalidade desta pesquisa é a obtenção de dados sobre a distribuição espacial dos solos, 
rochas e estruturas em subsuperfície e a obtenção de dados, em profundidade, de determinada 
propriedade físico-química das camadas do subsolo ou da variação de tal propriedade. 
Tabela 02– Métodos geofísicos, propriedades físicas analisadas e sua aplicação. 
Fonte: Marques, E. A., 2005 - Notas de Aula, DEC/UFV. 
75 
 Ensaios geofísicos 
Ensaios de Campo 
Figura 20– Reflexão sismica, adaptado de http://www.comunitexto.com.br/prospeccao-geofisica/#.VNyG1PnF_Sw 
. 
Como exemplos de aplicação dos métodos geofísicos podem ser nomeados: 
A avaliação da profundidade da camada dura sob aluvionar mole; 
A avaliação da espessura de alteração de um maciço rochoso, por exemplo, para previsão do 
custo de desmonte num trecho de estrada em escavação; 
O Estudo de localização de áreas de empréstimo ou de pedreiras para barragens, quer de 
aterro, quer de concreto; 
A identificação de cavidades no subsolo quando se pretende construir sobre formações 
cársticas; 
A identificação de falhas e outros acidentes tectônicos junto de estruturas cuja segurança exija 
especiais requisitos, como grandes barragens ou centrais nucleares. 
76 
 Inclinômetros 
Ensaios de Campo 
Figura 21 – Perfil de instalação de inclinômetros verticais, adaptado de http://www.igeo-
op.com.br/monitoramento.htmlF_Sw . 
As movimentações de taludes podem ser acompanhadas por meio de marcos superficiais ou de 
inclinômetros tipo torpedo. 
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 Piezômetro e medidor de nível d’água 
Ensaios de Campo 
Usados no monitoramento da poro-pressão e do nível d’água. 
Precipitação Variações 
Figura 22– (a) Esquema de um piezômetro, (b) Esquema de um medidor de N.A., adaptado de Victorino, D. R, 
Gehling W. Y. Y., Ramires M. C. P. [197-?] 
(a) (b)