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18/02/2019
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Prof.ª FLÁVIA GONÇALVES
Curso de Engenharia Civil – UNOPAR
Métodos de 
Investigação de Subsolo
Definição e conceitos
Mec. Solos 
Avançada
Propriedades fundamentais dos solos e seu comportamento sob 
tensões e esforços em condições ideais
Fundamentos 
de Mec. Solos
Prospecção Geotécnica do Subsolo
Na prática...
Depósitos naturais NÃO são 
homogêneos, elásticos e nem isotrópicos.
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Prospecção Geotécnica do Subsolo
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Problema
Geotécnico
Conhecimento
do subsolo
SOLUÇÃO
Investigação Geotécnica
Embasamento teórico
Experiência acumulada
INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
• Objetivo principal: fornecer elementos necessários
para o traçado do perfil geotécnico.
• NBR 6122/2010:
Projeto e Execução de Fundações Investigação de campo
Investigação de laboratório
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Principais fatores para a escolha
do método de investigação
a) Tipo de atividade a ser realizada e seus problemas
específicos
b) Condições geológicas da área
c) Características do local a investigar
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Escolha do método e amplitude da
prospecção
• Finalidade e proporções da obra;
• Características do terreno;
• Experiências práticas e locais;
• Custo – aproximadamente 0,5 a 1% do custo da obra
Informações insuficientes ou inadequadas:
- SUPERDIMENSIONAMENTO NO PROJETO
- ORÇAMENTOS MAJORADOS
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MÉTODOS DE PROSPECÇÃO
De acordo com a NBR 6122/2010 (Projeto e Execução
de Fundações), as investigações do terreno de
fundação constituído por solo, rocha, mistura de ambos
ou rejeitos compreendem:
a) investigações de campo:
- poços e trincheiras, de inspeção ou de amostragem,
- sondagens a trado,
- sondagens de simples reconhecimento à percussão,
- sondagens rotativas
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MÉTODOS DE PROSPECÇÃO
De acordo com a NBR 6122/2010 (Projeto e Execução
de Fundações), as investigações do terreno de
fundação constituído por solo, rocha, mistura de ambos
ou rejeitos compreendem:
a) investigações de campo:
- ensaios de penetração quase estática ou dinâmica,
- ensaios in situ de resistência e deformabilidade,
- ensaios in situ de permeabilidade/ perda d’água;
- medições de níveis d’água e de pressões neutras;
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MÉTODOS DE PROSPECÇÃO
De acordo com a NBR 6122/2010 (Projeto e Execução
de Fundações), as investigações do terreno de
fundação constituído por solo, rocha, mistura de ambos
ou rejeitos compreendem:
a) investigações de campo:
- medições dos movimentos das águas subterrâneas;
- processos geofísicos de reconhecimento;
- realização de provas de carga no terreno ou nos elementos
de fundação;
- visitas ao local da obra.
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MÉTODOS DE PROSPECÇÃO
De acordo com a NBR 6122/2010 (Projeto e Execução
de Fundações), as investigações do terreno de
fundação constituído por solo, rocha, mistura de ambos
ou rejeitos compreendem:
b) investigações em laboratório sobre amostras
deformadas ou indeformadas :
- caracterização; - permeabilidade;
- resistência; - colapsibilidade;
- deformabilidade; - expansibilidade
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Coletam amostras 
Avaliam comportamento geotécnico 
MÉTODOS DE PROSPECÇÃO
• Diretos
• Semidiretos
• Indiretos Não coletam amostras 
Não avaliam comportamento geotécnico 
Não coletam amostras 
Avaliam comportamento geotécnico 
 - SIM  - NÃO
Métodos de Prospecção
1) Sondagens Diretas
b) Sondagem a trado
Sondagem executada manualmente que possibilita coleta
amostras deformadas para ensaios de laboratório
Pode ser executada em solos argilosos ou arenosos até
atingir uma profundidade que é limitada pelo N.A. ou
natureza do terreno (ou seja, determina perfil do solo em
pequenas profundidades, mas não obtêm índices de
resistência)
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Métodos de Prospecção
1) Sondagens Diretas
b) Sondagem a trado
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ABNT 
NBR 
9603
Métodos de Prospecção
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ABNT 
NBR 
9603
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Métodos de Prospecção
1) Sondagens Diretas
c) Sondagem a percussão (SPT)
Standard Penetration Test – NBR 6484/01
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Métodos de Prospecção
c) SPT
Sondagem com uma ideia muito simples:
- Recolhe material do subsolo usando um amostrador;
- Amostrador levado a profundidade desejada usando
a cravação por golpes (percussão);
- Ensaio pode ser manual ou mecanizado
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Métodos de Prospecção
c) SPT
Objetivo :
- a determinação dos tipos de solo em suas
respectivas profundidades de ocorrência;
- a posição do nível d’água; e
- os Índices de Resistência à Penetração (N ou NSPT) a
cada metro.
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Métodos de Prospecção
c) SPT ou SPT-T – NBR 6484/01
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Métodos de Prospecção
c) SPT
Principais Vantagens:
– Custo relativamente Baixo;
– Facilidade de execução e possibilidade em locais de difícil 
acesso; 
– Permite a coleta de amostra do terreno;
– Correlações com Consistência e Compacidade;
– Determina a ocorrência e profundidade do lençol freático.
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c) SPT
Furo
• Diâmetro :
63,5 mm ± 2 mm (2 ½”);
*Necessidade de Escoramento??
Amostrador-padrão:
• Diâmetro externo:
50,8 mm ± 2 mm (2”);
• Diâmetro interno:
34,9 mm ± 2 mm (1 ½”);
• de material inoxidável.
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c) SPT
Martelo
• uma massa de ferro de
forma prismática ou
cilíndrica, perfazendo um
total de 65 kg.
• Altura de queda = 75 cm
Penetração apenas devido 
a Força Peso 
(energia potencial)
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c) SPT
Observações:
• O trépano vai sendo cravado no fundo do furo por repetidas quedas da
coluna de perfuração (trépano e hastes).
• O martelo cai de uma altura de 30 cm, e a queda é seguida por um
pequeno movimento de rotação, acionado manualmente da superfície,
com uma cruzeta acoplada ao topo da coluna de perfuração.
• Injeta-se água sob pressão pelos canais existentes nas hastes, esta água
circula pelo furo arrastando os detritos de perfuração até a superfície.
• Para evitar o desmoronamento das paredes nas zonas em que o solo
apresenta-se pouco coeso é instalado um revestimento metálico de
proteção (tubos de revestimento).
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c) SPT
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Amostra recolhida: DEFORMADA
Amostrador bipartido
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c) SPT
NSPT: definido por Terzaghi-Peck como número de
golpes correspondente à cravação dos 30 cm finais do
amostrador-padrão a cada metro de sondagem.
Registro expresso por frações obtidas nas três etapas.
• EXEMPLO:
3
15
-
4
15
-
5
15
 NSPT =
9
30
38
+
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NBR 6484/01
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c) SPT
Até que profundidade se realiza o ensaio?
• Até a profundidade especificada pelo projetista
• Até que a percussão atinja material duro (rocha,
matacões, seixos ou cascalhos de diâmetro grande).
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c) SPT
RESULTADO DO ENSAIO
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c) SPT
Itens são indispensáveis no relatório:
• Cotas em relação a um referencial fixo;
• Posições das amostragens (profundidades);
• Indicação do N.A. (no momento da sondagem e 24 horas
após);
• Indicação do índice de resistência ao longo da profundidade
(a cada metro);
• Descrição das camadas com indicativo do tipo de solo,
consistência ou compacidade, cor etc.
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1 FURO
Quantos furos eu preciso?
ABNT 8036/1983
Programa de sondagens de 
simples reconhecimento dos 
solos para fundações de 
edifícios
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ABNT 8036/1983
Programa de sondagens de simples reconhecimento
dos solos para fundações de edifícios
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Área de projeção em 
planta da edificação
Número mínimo de sondagens (NBR 
8036/83)
200 – 1200 m² 1 cada 200 m²
1200 – 2400 m² 1 cada 400 m²
> 2400 m² De acordo com o plano de construçãoCasos Especiais
Até 200 m² 2 furos
200 – 400 m² 3 furos
Não há planta ainda?
Furos no máximo 100 m de distância 
(mínimo 3 furos)
Possibilidade:
• SPT com medida de torque (SPT-T)
– Permite obter, imediatamente após a medida do índice de
resistência à penetração NSPT, o momento torsor
necessário para girar o amostrador-padrão, permitindo
calcular o atrito, por adesão, entre a parede externa do
amostrador e o solo.
– Medidas de torque máximo e mínimo são realizadas à
medida que a sondagem decorre, ou seja, para cada
medida de N tem-se as medidas de torque associadas
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Possibilidade:
• SPT com medida de torque (SPT-T)
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Perfil do solo característico da região de Londrina, apud (COSTA BRANCO et al 1998)
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Métodos de Prospecção
1) Sondagens Diretas
c) SPT
EXERCÍCIO PRÁTICO
Lista de Exercício 1
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Métodos de Prospecção
1) Sondagens Diretas
d) Sondagem Rotativa
– Uso de um motor-mecanizado projetado para obtenção de
amostras contínuas de materiais rochosos através de ação
perfurante dada por forças de penetração e rotação;
– Normalmente empregada quando o SPT atinge o estrato
rochoso, matacões ou solos impenetráveis à percussão
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
– São aquelas onde se prevê a introdução de
ferramentas no terreno, mas não colhem amostras.
Exemplos: CPT / CPTu, VST, DMT, PMT, etc.
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
a) CPT : Cone Penetration Test (NBR 12069/1991)
CPTu : Piezocone Penetration Test
– Os resultados de ensaios podem ser utilizados para a
determinação estratigráfica de perfis de solos e para a
determinação de propriedades dos materiais prospectados
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
a) CPT : Cone Penetration Test (NBR 12069/1991)
CPTu : Piezocone Penetration Test
– Principais Vantegens:
• Características do solo obtidas por correlações;
• Ensaio que minimiza as perturbações no solo (variação do estado
de tensões, choques e vibrações);
• Mais preciso que o SPT.
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
a) CPT : Cone Penetration Test (NBR 12069/1991)
CPTu : Piezocone Penetration Test
– Principais Desvantegens:
• Necessita de mão-de-obra especializada;
• Não coleta amostra para inspeção visual;
• Dificuldade para transportar o equipamento
• Não penetração em camadas muito densas e com
a presença de pedregulhos e matacões
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a) CPT / CPTu
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• Equipamento hidráulico que
possibilita a cravação estática
lenta de um cone mecânico ou
elétrico
• Armazena dados a cada 20 cm
• Velocidade de penetração de 2
cm / s
• Fornece:
• Resistência de ponta (qc),
• Resistência do atrito lateral (fs)
• Correlação entre os dois
Fr (em %) - identificação do tipo de solo
• São necessárias condições de
acessibilidade (caminhão)
a) CPT / CPTu
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a) CPT / CPTu
a) CPT / CPTu
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CORRELAÇÃO DE RESULTADOS:
• Estratigrafia;
• Perfil geotécnico;
• Coeficiente de adensamento (Cv);
•Densidade relativa (G);
•Resistência não drenada;
•Ângulo de atrito efetivo de areias (Ø);
•História de tensões (tensão de pré-adensamento, OCR);
• Coeficiente de permeabilidade (K).
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a) CPT / CPTu
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a) CPT / CPTu
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RELATÓRIO DE RESULTADOS:
qC (kPa): Resistência de ponta
fS (kPa): Atrito lateral
Rf ou Fr (%): razão de atrito (fS/qC)
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a) CPT / CPTu
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RELATÓRIO DE RESULTADOS:
qC (kPa): Resistência de ponta
fS (kPa): Atrito lateral
Rf ou Fr (%): razão de atrito (fS/qC)
a) CPT / CPTu
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RELATÓRIO DE RESULTADOS: Classificação dos Solos (CPT)
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a) CPT / CPTu
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RELATÓRIO DE RESULTADOS: Classificação dos Solos (CPTu)
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
b) Vane Test (VST) - Ensaio de Palheta (NBR 10905)
– Objetivo: medir a resistência ao cisalhamento não drenada
de solos coesivos moles saturados.
• Não realizado em solos arenosos
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b) VST
• Equipamento:
–Palheta de aço, formada por quatro aletas
finas retangulares, hastes, tubos de
revestimentos, mesa, dispositivo de
aplicação do momento torçor e acessórios
para medida do momento e das
deformações.
–Diâmetro : altura = constante 1 : 2
–Diâmetros mais usuais de 55, 65, e 88mm
• A medida do momento é feito,
instrumentos registram o momento
máximo aplicado.
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b) VST
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b) VST
• 6º/min
• Leituras da deformação no anel dinamométrico de
meio em meio minuto, até o mínimo de 10 rotações
(resistência da argila indeformada/ resistência da argila amolgada)
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti (não há NBR)
– Cravação de uma lâmina dilatrométrica no terreno,
medindo-se o esforço necessário a penetração , para em
seguida usar a pressão de um gás para expandir uma
membrana de aço (DIAFRAGMA) no interior da massa de
solo
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c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti
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c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti
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c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti
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c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti
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c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti
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c) DMT - Ensaio com dilatrômetro de Marchetti
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Métodos de Prospecção
2) Sondagens Semidiretas
d) Pressiométrico – Ensaio de Ménard - PMT (não há NBR)
– Usual na França
– Teoria de expansão em uma cavidade cilíndrica
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d) PMT
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d) PMT
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d) PMT
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d) PMT
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Comparativo - Semidiretas
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Comparativo – SPT e Semidiretas
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Métodos de Prospecção
3) Sondagens Indiretas
– São aquelas que para traçar o perfil geotécnico não se
prevê a introdução de ferramentas no terreno e nem a
coleta de amostras, e ainda assim fornecem subsídios
para o traçado do perfil geotécnico.
Exemplos: Resistividade elétrica, Métodos Sísmicos, Eletromagnetismo, etc.
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Métodos de Prospecção
3) Sondagens Indiretas
a) Resistividade Elétrica: Propagação de corrente
elétrica pelo solo
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Métodos de Prospecção
3) Sondagens Indiretas
a) Resistividade Elétrica: Propagação de corrente
elétrica pelo solo
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Interpretação errada de boletins de sondagem 
na elaboração do perfil geológico geotécnico
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• Próxima aula...
Introdução e Conceitos Gerais
(Fundações)
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