4. Introdução
Problema Solucionar Investigar Tomada de Decisão
Estabilidade
Rupturas
Deformações
Investigação do Subsolo 4
Fluxo
E muito outros
Métodos de
Cálculo Ensaios
Campo
Laboratório
Análise
Critérios
Experiência
6. Introdução
Investigar Tomada de Decisão
É sempre aconselhável a execução
de sondagens, no sentido de
reconhecer o subsolo e escolher a
Investigação do Subsolo 6
custo
fundação adequada, fazendo com
das
isso, a
fundações.
redução do
As sondagens
representam, em
0,05 à 0,005% do
média,
custo
apenas
total da
obra (Milito, 2012).
12. Plano de Amostragem
ao longo de uma
Investigação do material abaixo da superfície terrestre
determinada profundidade.
Esta profundidade é função do tipo de estudo realizado:
1. Jazidas para rodovias: 0,20 a 1,20 metros. ( ou mais)
2. Fundações para edifícios: 10 a 30 metros. ( ou mais)
3. Exploração de petróleo: pode ser mais de 1000 metros
Quantos pontos fazer?
Depende da importância ( da obra) e necessidade ( tomador de decisão)
Investigação do Subsolo 12
14. Plano de Amostragem Para rodovias
Investigação do Subsolo 14
No eixo
A cada 300 m
15. Plano de Amostragem Para barragens
Investigação do Subsolo 15
No eixo
A cada 50 - 100 m
16. Plano de Amostragem Para edificações
ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento
dos solos para fundações de edifícios – Procedimento ( uma opção)
Investigação do Subsolo 16
17. Plano de Amostragem Para edificações
ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento
dos solos para fundações de edifícios – Procedimento ( uma opção)
Para a área ser carregada
I. Até 200 m² → 2 furos
II. 200 m² a 400 m² → 3 furos
III. 1200 m² a 2400 m² → 1 furo para cada 400 m² excedidos de 1200 m² (variável)
IV. Acima de 2400 m² → plano particular da construção
V. Estudos de viabilidade → mínimo de 3 sondagens e distância máxima de 100m
Investigação do Subsolo 17
18. Plano de Amostragem Para edificações
ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento
dos solos para fundações de edifícios - Procedimento
Investigação do Subsolo 18
19. Plano de Amostragem Objetivo Gerais
• Determinar a natureza do solo local e sua estratificação
• Obter amostras deformadas (almogadas) e indeformadas
• Determinar a profundidade e a natureza do leito rochoso, se e quando
encontrado
• Realização de ensaios de campo – SPT,Palheta,etc
• Observar as condições de drenagem
• Avaliar ou identificar situações especiais.
• Determinar a posição do nível de água.
Investigação do Subsolo 19
21. Objetivo Gerais
pode-se
Plano de Amostragem
Para montar o plano de amostragem,
analisar:
• Até a profundidade onde o solo não seja mais
significativamente solicitado pelas cargas
estruturais;
• Pontos de maior concentração de carga;
• Não executar pontos alinhados ;
• Não executar apenas um furo (variação de
resistência e tipo de solo em área pequenas é
comum).
• Locar e nivelar os pontos no terreno em relação a
um nível de referência fixo e bem determinado de
preferência único para toda a obra e fora do local
desta, como, por exemplo, a guia de um passeio.
Use a experiência (de todos)
Analise relatórios
Conheça a carta geotécnica
Investigação do Subsolo 21
23. Plano de Amostragem Para edificações
ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento
dos solos para fundações de edifícios - Procedimento
Investigação do Subsolo 23
35. Plano de Amostragem
Deformadas
Porção representativa de solo
desagregado
Identificação Táctil visual, ensaios
granulometria, compactação
Coleta fácil e rápida: pá,enxadas
Amostras
Indeformadas
Porção representativa do solo na
sua estrutura “original”
Determinar as características “in
situ”
Amostrador de parede fina
Investigação do Subsolo 35
44. Plano de Amostragem Amostras
Indeformadas
Fonte:
Flavio
A.
Crispim,2011
Investigação do Subsolo 44
45. perturbação da amostra.
• Em solos granulares geralmente
não é possível uma amostragem
não deformada.
• O volume ensaiado é geralmente
pequeno em relação as
características da obra .
Vantagens
• Condições de contorno bem definidas
• Condições de drenagem totalmente
controladas
• Trajetórias de tensão bem definidas,
impostas ou observadas (limitado)
• Deformação e velocidade de drenagem
controlados.
• O solo e as características físicas
identificadas.
Desvantagens
• Em solos argilosos existe
Ensaios de Exploração de Subsolo
Para ensaios de laboratórios:
Investigação do Subsolo 45
46. Ensaios de Exploração de Subsolo
Desvantagens
Para ensaios de campo:
Investigação do Subsolo 46
Vantagens
• Podem ser executados em muitos solos
que não podem ser amostrados.
• Ensaio é realizado no ambiente natural.
• Um volume maior de solo é ensaiado em
comparação com o laboratório
• Em alguns ensaios uma monitoração
contínua do solo é possível.
• Condições de contorno geralmente mal
definidas.
• Condições de drenagem geralmente mal
definidas.
• Não uniformidade de
deformações.
• Velocidades de deformação
tensões e
geralmente
são maiores do que no laboratório e no
campo.
• Grau de perturbação geralmente
desconhecido
48. Ensaios de Exploração de Subsolo
Poços/Trincheiras Sondagens a trado
Sondagens SPT
Sondagens Rotativa
Outros Ensaios
Investigação do Subsolo 48
49. Ensaios de Exploração de Subsolo
Poços/Trincheiras
Os poços são escavações
manuais, geralmente não
escoradas, que até que se
encontre o nível de água ou
até onde for estável. Os
poços permitem um exame
do solo nas paredes e no
fundo da escavação, e a
retirada de amostras
indeformadas .
Investigação do Subsolo 49
50. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens a trado
As sondagens a trado são perfurações executados com um trados manuais. A
profundidade também está limitada à profundidade do nível de água, e as
amostras retiradas são deformadas. A norma para o procedimento é a NBR
9603.
Investigação do Subsolo 50
55. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
As sondagens a percussão são perfurações capazes de ultrapassar o nível de
água e atravessar solos relativamente compactos ou duros.
O furo é revestido se se apresentar instável, caso se apresente estável, a
perfuração pode prosseguir sem revestimento, eventualmente adicionando um
pouco de bentonita na água.
O ensaio de penetração dinâmica (SPT) é normatizado pela NBR 6484;
Existe uma adaptação chamada SPT-T onde se realização um ensaio de
torque .
Investigação do Subsolo 55
56. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Definição: “Sondagem a percussão é um
método de investigação de solo cujo avanço
da perfuração por meio de trado ou de
lavagem, sendo utilizada a cravação de um
amostrador para
resistência à penetração, obtenção
a medida de índices de
de
amostras, determinação do nível d'água e
execução de vários
possível, ainda, no final do ensaio
ensaios in situ. É
à
penetração, medir o torque para ruptura da
amostra.”
Investigação do Subsolo 56
57. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Solo Variegado
Investigação do Subsolo 57
58. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Vantagens:
• Capazes de ultrapassar e
posicionar o nível d'água;
• O furo pode ser revestido se
se apresentar instável;
• Determina o tipo de solo em
suas profundidades de
ocorrência e atravessa solos
mais resistentes;
• Mede a resistência a
penetração do solo;
• Baixo custo e fácil execução;
• Pode ser realizado em locais
de difícil acesso
Investigação do Subsolo 58
60. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Lista de componentes da aparelhagem
padrão - NBR 6484:1980
Investigação do Subsolo 60
61. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Instalar o equipamento Furo “inicial”
Investigação do Subsolo 61
62. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Instalar o amostrador Posicionar o martelo
Investigação do Subsolo 62
63. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Marcar os 45 cm 15/15/15 cm
Investigação do Subsolo 63
64. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Iniciar o golpeamento
Investigação do Subsolo 64
65. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Coletar amostra
Investigação do Subsolo 65
66. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Coletar amostra
Investigação do Subsolo 66
67. Ensaios de Exploração de Subsolo Sondagens SPT
Coletar amostra
Tal procedimento é repetido até que o amostrador
penetre 45 cm do solo. A soma do número de
golpes necessários para a penetração do
amostrador nos últimos 30 cm é o que dará o
índice de resistência do solo na profundidade
ensaiada.
Nas operações subsequentes de perfuração,
Investigação do Subsolo 67
intercaladas às operações de amostragem, deve-se
utilizar o trado cavadeira ou o helicoidal até se atingir
o nível d’água ou até que o avanço seja inferior a
5 cm após 10 minutos de operação. Nestes casos e
passa-se ao método de perfuração por circulação
de água (lavagem). Na perfuração por lavagem
utiliza-se um trépano como ferramenta de escavação
e a remoção do material é feita pela bomba d’água
motorizada.
78. Ensaios de Exploração de Subsolo
Solo N-SPT Designação
< 4 Fofa
5-8 Pouco compacta
Areia e silte arenoso 9-18 Medianamente compacta
19-40 Compacta
> 40 Muito compacta
< 2 Muito mole
3-5 Mole
Argila e silte argiloso 6-10 Média
11-19 Rija
>19
Dura
Fonte:
Assis
e
Benatti
,
2014
Investigação do Subsolo 78
79. Ensaios de Exploração de Subsolo
Interessante: http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/172/artigo285880-1.aspx
Investigação do Subsolo 79
80. Ensaios de Exploração de Subsolo
Interessante: http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/172/artigo285880-1.aspx
Investigação do Subsolo 80
81. Ensaios de Exploração de Subsolo
Interessante: http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/172/artigo285880-1.aspx
Investigação do Subsolo 81
82. Outros Ensaios: Vane Test
Ensaios de Exploração de Subsolo
Envolve a medição “in situ” da força
torcional requerida para causa a ruptura por
cisalhamento de uma superfície cilíndrica
por meio de uma palheta em forma de
hélice.
• A informação obtida pode ser utilizada
para se obter a resistência não drenada
do solo (Su).
• Utilizado em solos moles.
• O método consiste em se introduzir em
solo argiloso uma hélice com quatro
a mesma e
e a rotação
lâminas rotacionando-se
registrando-se o torque
induzida.
Investigação do Subsolo 82
83. Ensaios de Exploração de Subsolo Outros Ensaios: Vane Test
Investigação do Subsolo 83
84. Ensaios de Exploração de Subsolo
Dentre os equipamentos de ensaios “in
situ” o ensaio penetrométrico (CPT) e o
piêzocone (CPTU) são os mais versáteis.
Existe ainda o Cone Sísmico (SCPT) que
permite a determinação do módulo
cisalhante e do coeficiente de Poisson.
No ensaio um cone é cravado no terreno
a uma velocidade constante e medições
contínuas de resistência de ponta, atrito
lateral são feitas. Se o CPTU for utilizado
a pressão neutra também é medida.
Outros Ensaios: CPT e CPTU
Investigação do Subsolo 84
85. Ensaios de Exploração de Subsolo Outros Ensaios: CPT e CPTU
Investigação do Subsolo 85
86. Ensaios de Exploração de Subsolo Outros Ensaios: CPT e CPTU
Investigação do Subsolo 86
87. Ensaios de Exploração de Subsolo Outros Ensaios: CPT e CPTU
Investigação do Subsolo 87
88. Ensaios de Exploração de Subsolo Outros Ensaios: CPT e CPTU
Investigação do Subsolo 88
89. Ensaios de Exploração de Subsolo
• O conhecimento das condições do subsolo é fundamental para projetos de
qualquer obra.
• O custo envolvido com a investigação no Brasil é da ordem de 0,2 a 0,5% do
custo total da obra. (Budhu,2012)
• A programação das investigações é tão importante quanto a própria campanha
de ensaios.
• O fator de segurança e custos de uma obra estão associados e dependem do
detalhamento e interpretação das investigações.
Investigação do Subsolo 89
91. REFERÊNCIAS
Investigação do Subsolo 91
CAPUTO, H.P. Mecânica dos solos e suas aplicações - Volumes I, II, III.
DAS, B.M. Fundamentos de engenharia geotécnica. 7ª ed. Cengage Learning, 632 p.,2011.
PINTO, C.S. Curso básico de mecânica dos solos. 3ª Ed. Oficina de Textos, 356 p., 2006.
