Sondagem à percussão (SPT)

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MECÂNICA 
DOS SOLOS
Cleber Floriano
Sondagem à percussão (SPT) 
e Rotativa
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Conhecer o procedimento de ensaio SPT.
 � Interpretar um boletim de ensaio SPT e os parâmetros obtidos.
 � Entender a sondagem rotativa e a resposta do ensaio.
Introdução
Neste texto, você vai conhecer dois ensaios de campo: o procedimen-
to do ensaio padrão de simples reconhecimento do solo, conhecido 
como SPT (Standard Penetration Test); e a sondagem rotativa em rocha. 
Você acompanhará a interpretação desses dois ensaios e verá a poten-
cialidade de seus usos para obtenção de parâmetros de projeto. 
Standard Penetration Test (SPT)
O SPT (Standard Penetration Test) é um tipo de investigação de campo di-
reta que tem por objetivos: mensurar a resistência dinâmica à cravação do 
solo, recolher amostras de metro a metro para reconhecimento da textura do 
solo (descrição do tipo de solo), definir as camadas estratigráficas, anotar a 
posição do nível freático, encontrar camadas impermeáveis à percussão, entre 
outras possibilidades.
No Brasil, o SPT possui sua metodologia normatizada pela NBR-6484/01 
– Solo – “Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos”. Uma referência
internacional que também faz menção ao SPT é a ASTM-D1586-11.
Para a execução desse tipo de sondagem à percussão, você utiliza um tripé 
metálico com uma roldana no topo servindo como guia para uma corda de 
sisal. A roldana deve ser de 8’’ e serve de mecanismo de polia para puxar 
uma corda de sisal e erguer um martelo de 65 kg, auxiliando no manuseio da 
composição das hastes acopladas. Geralmente, a forma de levantar o martelo 
é puxando manualmente a corda de sisal, como você pode ver na Figura 1.
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A descrição da sequência de uma manobra do ensaio o SPT é mais bem 
representada nos seguintes itens:
1. Inicia-se a perfuração por tradagem (escavação) e circulação de água, 
utilizando-se um trépano de lavagem como ferramenta de escavação 
de forma a avançar 55 no terreno.
2. Finalizada a fase de penetração por escavação, insere-se o amostrador 
na ponta da haste e posiciona-se o sistema no furo realizado por tra-
dagem. O padrão normativo indica que a coleta de amostra é feita de 
metro a metro através do amostrador padrão do tipo Terzaghi-Peck, 
cujo diâmetro externo é de 50,8 mm e o interno de 34,9 mm. 
3. Após o posicionamento do amostrador no fundo, são marcados sobre 
as hastes de perfuração três segmentos de 15 cm, contados a partir do 
topo do tubo de revestimento.
4. Para efetuar a cravação do amostrador, o martelo de 65 kg é erguido a 
uma altura de 75 cm acima do topo da cabeça de bater e, em seguida, 
deixa-o cair em queda livre. 
5. Anota-se os números de golpes (quedas do martelo) necessários a cra-
vação dos primeiros 15 cm, depois dos próximos 15 cm e por último 
mais 15 cm. Portanto, são três anotações no boletim de campo (15 cm 
+ 15 cm + 15 cm = 45 cm).
6. O amostrador é retornado a superfície, assim, a amostra pode ser cole-
tada para análise e reinicia-se o próximo metro novamente com os 55 
cm de tradagem (etapa 1).
Note que o ensaio SPT é realizado de metro a metro, mas a amostragem é separada em 
segmentos com espaços sem amostragem de 55 cm e com amostragem de 45 cm. É 
importante sempre lembrar desse fato, pois algumas vezes o ensaio pode ultrapassar 
alguma fina camada de solo despercebidamente. 
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Figura 1. Composição de um ensaio SPT.
Fonte: Mariane (2013).
Os resultados do ensaio SPT são expressos pela soma do número de golpes 
necessários à cravação dos primeiros e dos últimos 30 cm. O índice de resis-
tência à penetração (N) consiste no somatório correspondente aos últimos 30 
cm do amostrador (N30), como pode ser melhor ilustrado na Figura 2. Nos 
casos em que não ocorre a penetração dos 45 cm, os resultados são apresen-
tados sob a forma de frações ordinárias. Por exemplo: 26/15, significa que foi 
realizado 26 batidas e penetrou 15 cm, representando um solo bem resistente, 
portanto.
Pode vir a ocorrer o inverso também, ou seja, apenas com o peso do mar-
telo o amostrador é cravado no solo. Isso significa que estamos em argilas 
muito moles e coloca-se no boletim N = 0. Quando ocorre apenas 1 golpe, 
por exemplo, às vezes, você pode observar: 1/35, ou seja, com uma martelada 
houve a penetração de 35 cm no solo.
As amostras coletadas a cada metro de perfuração, são acondicionadas 
em recipientes com identificação sobre o local e cota da coleta, e são enca-
minhadas ao laboratório para se fazer a descrição táctil-visual das mesmas, 
definindo assim, a classificação quanto ao tipo de material encontrado na 
sondagem e demais observações que se achar relevante.
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Figura 2. Etapas do ensaio SPT na fase de amostragem.
Fonte: Pet Civil UFJF (2015).
O nível freático é anotado durante a perfuração e antes de fechar os traba-
lhos. Ao sair do local do ensaio, deve-se esgotar o furo (enchê-lo de água até 
a boca) e após 24 horas voltar ao local para medir a posição do nível freático 
(isto fica registrado no boletim).
O número N do SPT está relacionado com a dissipação de energia de cra-
vação que provém de um sistema com martelo de peso padrão, altura de queda 
padrão e composições dos demais equipamentos todos padronizadas. Assim, 
você deve tomar muitos cuidados para obter um ensaio representativo: o di-
âmetro do furo deve ser o mesmo; as hastes devem ser padronizadas, bem 
como suas ligações; o batedor sobre as hastes deve ser padrão; as dimensões 
do amostrador devem ser padrão; o formato, tipo de peso, roldana e corda de 
içar devem ser também padronizados.
O martelo tem uma vareta metálica centralizadora que permite o seu posi-
cionamento pelo furo na haste e coxim para a sua orientação. Além disso, uma 
marcação nessa vareta indica a altura de queda de 75 cm, facilitando a operação. 
A etapa de perfuração por escavação, de 55 cm, pode ser realizada por qual-
quer técnica; a mais popular é a lavagem com circulação d’água. Para que isso 
seja possível, as hastes do SPT são modificadas, recebendo uma conexão em Tê 
e uma cruzeta na parte superior (no lugar do coxim). Um trépano (ferramenta 
de escavação) deve ser implantado na parte inferior (no lugar do amostrador). O 
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auxílio da lavagem advém de uma bomba de circulação d’água que é acoplada 
ao sistema, forçando o fluxo pelo interior da haste vazada até a extremidade do 
trépano. O solo é desagregado com o auxílio da agitação da cruzeta e os resí-
duos são levados em suspensão até a boca do furo, onde são direcionados para 
um reservatório para sedimentarem e assim pode-se recircular a água.
Realizado o ensaio, você tem em mãos os dados de campo. A forma padro-
nizada de apresentação do SPT é por meio de um boletim. Para um boletim, 
não se tem um padrão de apresentação definido, mas existem indicações 
feitas, por exemplo, pela ABGE (Associação Brasileira de Geologia de En-
genharia) que mostra como apresentá-lo. Em geral, um boletim de sondagem 
SPT deve apresentar:
 � cabeçalho e rodapé com as informações de referências;
 � cota da boca do furo e das camadas de subsolo (em relação a uma re-
ferência de nível);
 � nível d’água medido após o esgotamento do furo e 24 horas de espera 
para equilíbrio freático;
 � legenda da classificação textural do solo e número das amostras arqui-
vadas (até 2013 usava-se a NBR-13.441 - Rochas e solos);
 � profundidade das trocas de camadas;
 � número de golpes para os primeiros 30 cm de penetração do amos-
trador;
 � número de golpes para os últimos 30 cm de penetração do amostrador 
(que é o número N);
 � diagrama da evolução do número N com a profundidade;
 � descrição táctil-visual do soloarquivado em cada camada.
Você pode observar um exemplo de boletim como aquele apresentado na 
Figura 3.
O final de uma sondagem representa, geralmente, uma condição de limite 
executivo que pode ser o impenetrável à lavagem ou à percussão. Portanto, 
pode ser chamado de impenetrável, quando:
 � em 3 m de sucessivos avanços, se obtiver 30 golpes para penetração dos 
15 cm iniciais do amostrador padrão;
 � em 4 m de sucessivos avanços, se obtiver 50 golpes para penetração dos 
30 cm iniciais do amostrador-padrão; e 
 � em 5 m de sucessivos avanços, se obtiver 50 golpes para a penetração 
dos 45 cm do amostrador-padrão.
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Em uma área onde se pretende implantar um empreendimento, via de 
regra são realizadas sondagens em diversos pontos. Agrupando essas infor-
mações, é possível estruturar uma perspectiva do perfil de subsolo, isto é, 
uma seção geológica/geotécnica que representa os tipos de solos, suas ca-
madas e suas propriedades para o projeto de engenharia e que eventualmente 
podem ser correlacionadas com o N do SPT, ou seja, a estratificação segundo 
a resistência a penetração.
A Figura 4 mostra um desses perfis delineados a partir dos resultados 
de três sondagens, ilustrando uma situação típica de solo transportado flu-
vial com lentes arenosas que correspondem à calha do rio e o nível freático 
próximo à superfície, como é peculiar das planícies desse tipo. Esses solos 
transportados se sobrepõem aos solos residuais antigos que prosseguem em 
profundidade até o impenetrável à percussão, o que significa a fronteira com 
o saprólito ou com a rocha alterada.
Figura 3. Exemplo de boletim de sondagem SPT.
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Figura 4. Exemplo uma seção geológica/geotécnica composta por três SPT.
Quanto à distribuição e à frequência dos furos necessários ao projeto de 
edificações, a norma brasileira NBR-8036 (1983) estabelece um critério em 
função das áreas dá recomendações a distribuição. Entre as recomendações 
da NBR-8036, está a de nunca alinhar os furos nem os espaços além de 100 
metros, para evitar encontrar anomalias geológicas. Verifique, na Figura 5, o 
que preconiza a norma brasileira. 
Figura 5. Distribuição típica e definição de número de SPT por área de empreendimento.
Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (1983).
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Uma vez obtido, o boletim pode se tornar uma importante ferramenta de 
projeto. Por meio do número N, você consegue fazer muitas correlações do N 
com as propriedades dos solos. Embora você deva tomar muito cuidado com 
a dispersão dos resultados, por conta da variação de procedimentos de ensaio, 
o SPT é um bom indicador da consistência das argilas ou compacidade das 
areias. A Tabela 1 é utilizada na descrição dos solos nos boletins de sondagem.
Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (2001).
Solo Denominação SPT
Capacidade de areias 
e siltes arenosos
Fofa ≤ 4
Pouco compacta 5 a 8
Medianamente compacta 9 a 18
Compacta 19 a 41
Muito compacta > 41
Rocha > 80
Consistência de ar-
gila e siltes argiloso
Muito mole < 2
Mole 2 a 5
Média 6 a 10
Rija 11 a 19
Dura > 19
Tabela 1. Definição de estado dos solos.
É importante destacar que nem sempre impenetrável à percussão significa 
o contato com a rocha. Em determinados ambientes geológicos, esse impe-
netrável pode significar apenas um obstáculo que a técnica do SPT não con-
segue vencer, abaixo do qual podem existir camadas moles que precisam ser 
identificadas. Os seguintes locais costumam apresentar esses obstáculos:
 � solos coluviais – são solos que tem matacões dispersos (impenetrável) 
em meio a uma matriz mole a média;
 � solos transportados de rio ou planície marinha – são solos que às vezes 
apresentam camadas de areia muito compactadas (impenetrável);
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 � leques aluviais – apresentam camadas alternadas de cascalhos (impe-
netrável) e lamas;
 � solos residuais de rochas muito siliciosas – apresentam no horizonte sa-
prolítico esfoliação esferoidal (alteração da rocha) que foram matacões;
 � solos residuais de rochas metamórficas – presença de filões de quartzo 
preservados, ou preservação de fragmentos de rocha por conta da va-
riação da degradação do bandeamento da rocha.
Uma vez encontrada uma situação dessas, você deve dar prosseguimento 
à perfuração. Para isso, você utiliza a técnica chamada de sondagem rotativa.
No ensaio SPT, existe, de fato, uma perda de energia que deveria ser corrigida. No Brasil, 
a perda de energia para o equipamento padrão é de 66%. Portanto, quando queremos 
padronizar a energia do ensaio, fazemos uma relação direta com sua perda de energia. 
Por exemplo, se quisermos padronizar N para um N60, teremos: . Se ti-
vermos um N do ensaio de 20 golpes, em verdade temos = 22 golpes na correção 
com a energia.
A parametrização do solo por meio do ensaio SPT ultrapassa a linha de sim-
ples conhecimento do método do ensaio, como propõe esta aula. Existem muitas 
publicações de referência nacionais e internacionais que definem importantes 
correlações com o N do ensaio SPT para efeito de anteprojeto ou projeto, em 
especial os estudos voltados para a área de fundações. Vamos apenas apresentar 
algumas correlações bastante utilizadas. Em geral, o número N correlaciona-se 
melhor com parâmetros de materiais granulares. Uma das mais importantes 
correções é com a densidade relativa do solo arenoso ( ), como apresentado por 
Schnaid (2000). Assim, temos que:
 (GIBBS; HOLTZ, 1957)
 (SKEMPTON, 1986)
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Também, para o ângulo de atrito interno, você tem as seguintes correlações:
 (MELLO, 1971)
 (BOLTON, 1986)
Onde:
 � - Densidade relativa, expressa em decimais.
 � e - Tensões efetivas em kN/m².
 � - Ângulo de atrito efetivo em graus.
 � - É o , ou seja, com a energia corrigida.
Nos solos coesivos (argilosos) no caso de um solo pré-adensado, o mó-
dulo de Young não drenado (Eu) e o coeficiente de variação volumétrica (mv) 
podem ser estimados para anteprojetos por meio das seguintes correlações, 
segundo Stroud e Butler (1975) apud Schnaid (2000):
 
Ensaio de sondagem rotativa
A sondagem rotativa é uma técnica de prospecção que objetiva perfurar e 
coletar amostras da rocha preservando ao máximo o faturamento natural do 
maciço. Para isso, a rocha deve ser cortada cilindricamente com ferramentas 
de corte rotativo.
O equipamento completo consiste em um chassi com motor e caixa de 
transmissão com diferentes velocidades. Além da rotação que esse motor 
transmite à haste da sonda, existe um mecanismo hidráulico que é respon-
sável pelo movimento vertical. O mecanismo auxilia no levantamento da 
haste e também na aceleração da perfuração.
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Figura 6. Equipamentos básicos de uma sonda rotativa.
Muito similar ao ensaio SPT, existe uma bomba que trabalha acoplada à 
sonda, colhendo água de um reservatório e conduzindo-a por dentro da haste 
até a extremidade do furo. Isto é necessário, pois o dispositivo responsável 
pelo desgaste da rocha produz muito calor, sendo necessário refrigerar o furo 
com a circulação de fluido que pode ser água ou lamas especiais. Essa circu-
lação de fluido será também responsável pela remoção de detritos da rocha.
Denomina-se de “barrilete” o amostrador cilíndrico que armazena a 
amostra em uma manobra. Os comprimentos de barrilete variam entre 50 cm 
e 3 metros, e o de 1,5 m é o mais comum. Um cilindro externo é ligado por 
um punho à haste e recebe o torque e carga do equipamento. Na sua extremi-
dade é instalada uma coroa, ou seja, uma broca oca que permite destacar uma 
amostra cilíndrica.
Vejao conjunto de equipamentos básicos de uma sonda rotativa na Figura 6.
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As sondagens mistas são aquelas que utilizam o SPT em conjunto com a sondagem 
rotativa. Nessas sondagens, o boletim apresentado terá número N de golpes nas ca-
madas de solo e Recuperação ou RQD onde enfrentou-se o impenetrável à percussão.
Figura 7. Exemplo de série de brocas para corte em rocha.
Existem muitos tipos de broca no mercado (exemplo de uma série está 
apresentada na Figura 7). Geralmente possuem diamantes industriais ou widia 
na superfície para que tenham dureza maior do que os minerais mais resis-
tentes, como o quartzo e o ortoclásio. O tamanho e a quantidade de diamantes 
dependem do tipo de rocha, havendo, portanto, um tipo de coroa específico 
para cada material a ser prospectado. Os barriletes de melhor desempenho 
são denominados de “barriletes série M” ou ainda “duplo-móveis”, pois ar-
mazenam a amostra de rocha com menor tendência à fragmentação e tendem 
a manter orientada a posição do corte.
As rochas muito fragmentadas e intemperizadas podem perder parte 
dos seus materiais pela lavagem, reduzindo o tamanho do testemunho, pois 
o fluido de lavagem que circula no furo entra pelo interior da haste, passa 
pelo testemunho que está sendo coletado e circula pela extremidade da coroa, 
retornando entre a camisa externa do barrilete e a parede do furo ou revesti-
mento. O material fino é levado e disperso na passagem da água.
Os diâmetros de perfuração da sondagem rotativa são diversos e variam 
de acordo com a necessidade. Em geral, são designados por letras, conforme 
aparece na Figura 7.
A escolha varia com a importância e a qualidade requerida da amostra. Se 
a necessidade for para simples reconhecimento, podem ser utilizados diâme-
tros menores como AW. Órgãos de fiscalização exigem no mínimo diâmetro 
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BW, que é compatível com a sonda do SPT. Para casos mais específicos como 
obras de barragens, exigem-se diâmetros maiores como o HW.
A sondagem é realizada de forma contínua, podendo-se manobrar o avanço 
do barrilete até o limite do seu comprimento. Isto é, se um barrilete tiver 1,5 
m, então você realiza avanços de 1,5 m e retira a ferramenta para coletar os 
testemunhos. Estes são organizados em uma caixa apropriada, indicando-se 
com divisores as profundidades de manobra de cada operação.
Um parâmetro importante que se obtém da sondagem rotativa, além da 
possibilidade do reconhecimento visual da rocha extraída, é a recuperação do 
testemunho. Entende-se como “recuperação” a relação entre o comprimento 
dos fragmentos do testemunho e o comprimento de manobra do barrilete. 
Assim, se em uma manobra do barrilete de 1,5 m foram coletados fragmentos 
de rocha que totalizam 75 cm de comprimento, a recuperação foi de 50%. 
Conforme essa recuperação, a rocha pode ser descrita quanto ao seu fratura-
mento ou quanto à sua integridade. Também é possível caracterizar o estado 
de fraturamento da rocha pelo número de fraturas contabilizado por metro de 
avanço do barrilete, como você pode ver na Tabela 2.
Recuperação Rocha
Acima de 90% Sã a ligeiramente fraturada
75 - 90% Pouco ou ligeiramente fraturada
50 - 75% Medianamente fraturada
25 - 50% Bastante fraturada
Abaixo de 25% Excessivamente fraturada (amostras fragmentadas)
Estado da rocha Número de fraturas por metro
Ocasionamente fraturada 1
Pouco fraturada 1 - 5
Medianamente fraturada 6 - 10
Muito fraturada 11 - 20
Extremamente fraturada 20
Em fragmentos Torrões ou pedaços diversos 
tamanhos caoticamente dispostos
Tabela 2. Recuperação e estado da rocha obtidos da sondagem rotativa.
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Outro parâmetro muito empregado para caracterizar a qualidade do ma-
ciço rochoso é o RQD (sigla para “rock quality designation”). Esse parâmetro 
é largamente utilizado na classificação de maciços rochosos, o que é de praxe 
no caso de obras de túneis, barragens e taludes de escavações de grandes 
proporções.
Trata-se de uma recuperação qualificada, onde os fragmentos menores do 
que 10 cm são desconsiderados. Para que o RQD tenha validade, ele deve ser 
obtido por uma sondagem de diâmetro NW ou maior. A formulação para obter 
o RQD é a seguinte:
O parâmetro obtido é subdivido em percentuais que qualificam o maciço 
de muito fraco a excelente conforme o grau de fraturamento do maciço como 
pode ser observado na Tabela 3. 
RQD (%) Qualidade do maciço rochoso
 0 – 25
25 – 50
50 – 75
75 – 90
90 – 100
Muito fraco
Fraco
Regular
Bom
Excelente
Tabela 3. Valor do RQD e a correspondente qualidade do maciço rochoso.
Para fazer a qualificação dos maciços, existem sistemas que transferem índices qualita-
tivos em uma nota (quantitativo) do maciço. Assim, existem algumas classificações de 
maciços que são utilizadas com frequência para projetos de túneis e barragens, como 
as de Bieniawski (Sistema RMR), de Barton (Sistema Q), entre outros.
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA. Manual de Sondagem. 5. ed. 
São Paulo: Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, 2013. Boletim n° 3.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6484:2001: solo - sonda-
gens de simples reconhecimento com SPT - método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 
2001.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8036:1983: programação 
de sondagem de simples reconhecimento dos solos para fundação. Rio de Janeiro: 
ABNT, 1983.
MARIANE, Aline. Veja os detalhes de execução da sondagem SPT-T. Construção Mercado, 
São Paulo, n. 148, nov. 2013.
OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, S. N. A. Geologia de engenharia. São Paulo: Associação Brasileira 
de Geologia de Engenharia,1998.
PET CIVIL UFJF. Sondagem de solos: ensaio a percussão (SPT). 16 nov. 2015. Disponível 
em: <https://blogdopetcivil.com/2015/11/16/sondagem-de-solos-ensaio-a-percussao-
-spt/>. Acesso em: 01 set. 2016. 
SCHNAID, F. Ensaios de campo e suas aplicações à engenharia de fundações. São Paulo: 
Oficina de Textos, 2000.
Leitura recomendada
OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, S. N. A. Geologia de engenharia. São Paulo: Associação Brasileira 
de Geologia de Engenharia, 1998.