Métodos De Investigação E Exploração Do Subsolo

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Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 
 
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Mecânica dos Solos A 
Métodos de Investigação e 
Exploração do Subsolo 
OBJETIVO DA PROSPECÇÃO 
 1 - Determinar a natureza do solo do local e sua 
estratificação 
 2 - Obter amostras amolgadas e indeformadas do solo 
(para ensaios de laboratório) 
 3 - Determinar profundidade do leito rochoso e do nível 
do lençol freático 
 4 - Realizar ensaios in situ (no local) 
 5 - Observar condições de drenagem do local 
 6 - Avaliar problemas em relação às estruturas 
próximas existentes (impactos) 
 
PLANEJAMENTO DA EXPLORAÇÃO DO SOLO 
 Programa de exploração do solo  4 fases: 
 1 - Compilação das informações existentes relacionadas 
à estrutura: tipo de estrutura, cargas da estrutura 
 2 – Coleta das informações já existentes das condições 
do subsolo (possibilidade de economia) 
 Mapas geológicos 
 Mapas de solos 
 Manuais de solos de departamentos de estradas 
 Relatórios de exploração do solo de construções 
próximas 
 3 – Reconhecimento do local de construção proposto 
(multidisciplinar) 
 Inspeção visual ao redor 
 Tipo de vegetação  indicação subsolo 
 Cortes abertos próximos  estratificação 
 Rachaduras em paredes de construções próximas 
 recalques  argila mole ou expansiva 
 
 
DETERMINAÇÃO DO MERG ULHO DE CAMADAS 
 Bússola de Bruton: 
 Medição da direção e mergulho (atitude): 
 Medir direção do plano de descontinuidade 
e mergulho 
 Medir direção de mergulho e mergulho 
 
 
 
Direção do plano de descontinuidade 
(Rumo ou Azimute) 
 
Intensidade de mergulho (graus) 
 
 
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 Medição de Parâmetros de Rocha com a Bússola: 
https://www.youtube.com/watch?v=4hH7OhhgJN8 
 
RAVINAS 
 
 
 
RACHADURAS – RECALQUE? 
 
 
 
 
 
 
 4 – Investigação detalhada do local 
 Amostras deformadas e indeformadas em 
várias profundidades 
 Não existe regra definida para o número de 
sondagens 
 Edificação: executar pelo menos uma 
perfuração em cada canto e uma no centro 
 PTE ou VDT coletar na posição dos apoios 
 
 Brasil: Normatizado pela ABNT: NBR 8036 
NÚMERO E LOCAÇÃO DAS SONDAGENS 
 O número de sondagens e a sua localização em 
planta dependem do tipo da estrutura, de suas 
características e das condições geotécnicas do 
subsolo 
 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 
 As sondagens devem ser, no mínimo, de uma 
para cada 200 m² de área da projeção em planta 
do edifício, até 1200 m² de área 
 Entre 1200 m² e 2400 m² deve – se fazer uma 
sondagem para cada 400 m² que excederem de 
1200 m² 
 Acima de 2400 m² o número de sondagens 
deve ser fixado de acordo com o plano particular 
da construção 
 Em qualquer circunstância o número de 
sondagens deve ser: 
 Dois para área da projeção em planta do edifício 
até 200 m² 
 Três para área entre 200 m² e 400 m² 
 
https://www.youtube.com/watch?v=4hH7OhhgJN8
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 Nos casos em que não houver ainda disposição em 
planta dos edifícios, como os estudos de viabilidade ou 
de escolha de local, o número de sondagens deve ser 
fixado de forma que a distância máxima entre elas seja 
de 100 m, com um mínimo de três sondagens 
 
ESCOLHA DO MÉTODO E AMPLITUDE DA 
PROSPECÇÃO 
 Finalidade e proporções da investigação 
 Características do terreno 
 Experiências e práticas locais 
 Custo: compatível com o valor e relevância da 
informação obtida 
 
AMOSTRAGEM 
 1 – Determinar a estrutura, textura, composição, 
umidade natural, compacidade, condutividade hidráulica 
e consistência 
 2 – Retirada de amostras de rocha e solo para 
investigação, descrição e ensaios 
 3 – Amostras representativas podem ser fragmentos 
irregulares ou blocos 
 4 – Solos e rochas brandas devem ser coletadas de 
forma a não deformar sua estrutura original 
 
 Amostragem (indeformada) 
 
 
 
 https://www.youtube.com/watch?v=Y0SsP0ZEQ
9M 
 De 1 a 3 min 40 seg: 
https://www.youtube.com/watch?v=z-A865Ah-
es 
 
INVESTIGAÇÕES GEOLÓGICAS DE 
SUBSUPERFÍCIE 
 Permitem a observação direta do subsolo: 
 Através de amostras coletadas ao longo de uma 
perfuração 
 A medição direta de propriedades in situ 
 
MÉTODOS DIRETOS (SONDAGEM) 
 Sondagem a varejão 
 Sondagem a trado (manual e mecânico) 
 Sondagem a percussão (manual e mecânico) 
 SPT (standart penetration test) 
 Sondagem rotativa 
 Perfuração com rotopercussão 
 Poços, trincheiras e galerias 
 
OBJETIVOS DAS SONDAGENS 
 Em fase de investigação de detalhe 
 Determinação do tipo de solo e sua espessura 
 Retirada de amostras 
 Dependendo do tipo de solo (ou rocha) existe 
uma sondagem específica: 
https://www.youtube.com/watch?v=Y0SsP0ZEQ9M
https://www.youtube.com/watch?v=Y0SsP0ZEQ9M
https://www.youtube.com/watch?v=z-A865Ah-es
https://www.youtube.com/watch?v=z-A865Ah-es
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 Resistência do solo (SPT ou Cone) 
 Terrenos moles: utiliza – se sondagem a trado 
 Em fases do projeto onde é necessário realizar 
amostragem em maior volume ou estudos estruturais 
são executados poços e galerias 
 Associação Brasileira de Geologia de Engenharia (1990), 
ABGE, Diretrizes para execução de sondagens 2ª. 
Tentativa 
 ABNT (2001) – Sondagens de simples reconhecimento 
com SPT – Método de ensaio. NBR 6484 
SONDAGEM A VAREJÃO 
 Feita com uma haste lisa de ferro, cravada 
manualmente, ou golpes de marreta, em sedimentos 
não consolidados 
 Para avaliar depósitos de areia, cascalho e argila 
 A haste penetra 2 m, sendo o material identificado pela 
reação sonora, atrito e força necessária para 
penetração 
SONDAGEM A TRADO 
 Sondagem manual para investigação de solos de baixa 
e média resistência 
 Concha ou espiral que armazena o material amostrado, 
com diâmetro entre 3 (7,6 cm) e 4 (10,2 cm) polegadas 
 Coleta de amostras de metro em metro ou quando 
muda a litologia 
 Investigação de áreas de empréstimo e subleitos de 
rodovias 
 Poucos metros de profundidade 
 https://www.youtube.com/watch?v=PsqD6yusymo 
 
 Trado mecanizado - helicoidal 
ENSAIO A PERCUSSÃO: SPT – STANDART 
PENETRATION TEST 
 Suspensão do bombeamento e substituição do 
trépano pelo barrilete de amostragem (45 cm) 
 Coloca – se o conjunto no fundo do furo e deixa 
– se cair um peso de 65kg a uma altura de 
75cm sobre esse conjunto 
 É registrado o número de golpes para que o 
barrilete penetre 15 cm 
 São realizadas três contagens desprezando a 
primeira: total de 30 cm 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=PsqD6yusymo
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 SPT – registro dos golpes (N) 
 
 
 SPT – Amostragem com amostrador meia – cana 
padrão 
 
 
 https://www.youtube.com/watch?v=qjebg1xR45M 
 Fotos: http://www.soloerocha.com.br/sondagem-
a-percussao 
 Suspensão do bombeamento e substituição do 
trépano pelo barrilete de amostragem (45 cm) 
 Exemplos de relatório – SPT 
 
https://www.youtube.com/watch?v=qjebg1xR45M
http://www.soloerocha.com.br/sondagem-a-percussao
http://www.soloerocha.com.br/sondagem-a-percussao
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PERFURAÇÃO POR LAVAGEM E A PERCUSSÃO 
 Solos resistentes 
 Caracterização da cobertura de solos para projeto de 
fundações e aberturas subterrâneas 
 Amostragem deformada de solo para ensaios 
 Tripé com bomba de água, equipamentos de furação 
e corte do solo 
 Diâmetro de furação de 2,5” (6,3cm) com 
profundidade máxima limitada pelo peso do 
conjunto de furação e pela competência do 
material 
 Revestimento para proteçãodas paredes do 
furo 
 Realizada com a percussão do trépano, 
desagregando o solo (no caso de solos mais 
duros) 
 O solo desagregado é retirado pelo 
bombeamento de água no furo sob pressão 
 Avanço de 55 cm 
 
 
 
 
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 https://www.youtube.com/watch?v=X_8UX0W1Hmk 
 https://www.youtube.com/watch?v=MDDQnvSZOCc 
 
ENSAIO A PERCUSSÃO – NORMA (SONDAGEM A 
PERCUSSÃO – ABNT NBR 6484) 
 Objetivo: 
 Sondagem a percussão é o processo realizado “in situ” 
através do qual tem- se: 
 Coleta de amostras do solo, semi deformadas, de 
metro a metro 
 Determinação da resistência do solo através da 
determinação do SPT 
 Profundidade do nível d’ água, quando 
encontrado 
 Estes dados são elementos suficientes para 
obter – nos o perfil geotécnico do subsolo 
 Equipamento: 
 Tripé 
 Haste 
 Tubo de revestimento 
 Reservatório d’ água 
 Peso de 65 kg 
 Trépano ou broca de lavagem 
 Barrilete amostrador padrão 
 Conjunto moto - bomba 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=X_8UX0W1Hmk
https://www.youtube.com/watch?v=MDDQnvSZOCc
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DEFINIÇÃO – MECÂNICA DOS SOLOS 
 Amostras razoavelmente indeformadas 
 Tubos Shelby 
 O amostrador é fixado na haste de perfuração e, em 
seguida, é baixado até o fundo do furo 
 Depois disso, é pressionado hidraulicamente para dentro 
do solo e girado para cortar a base 
 Então é puxado para fora 
 
 
 
AMOSTRAGEM COM AMOSTRADOR DE PISTÃO 
 Amostras altamente indeformadas 
 Custo maior 
 Vários modelos: um deles é o amostrador de parede 
fina com um pistão 
 A presença do pistão impede a distorção da amostra, 
não permitindo que o solo seja comprimido e não 
admitindo solo em excesso 
 
ENSAIO DO CONE ELÉTRICO, DO PIEZOCONE 
E PIEZOCONE DE RESISTIVIDADE 
 O ensaio de Cone Elétrico (CPT ou Cone 
Penetration Test) 
 Resistência de ponta (Qc) 
 Resistência ao atrito lateral (fs) 
 O ensaio de Piezocone (CPTu) utiliza 3 sensores, 
um terceiro, que mede as pressões neutras 
 
 
 
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 https://www.youtube.com/watch?v=SPyZvY4OZAE 
 http://www.ecdambiental.com.br/p/piezocone-de-
resistividade-rcptu-faq.html 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=SPyZvY4OZAE
http://www.ecdambiental.com.br/p/piezocone-de-resistividade-rcptu-faq.html
http://www.ecdambiental.com.br/p/piezocone-de-resistividade-rcptu-faq.html