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GEOLOGIA DE ENGENHARIA
prof. Dr. Danilo Castro Rosendo
Universidade Estadual do Maranhão
Setembro, 2021
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GEOLOGIA DE ENGENHARIA
prof. Dr. Danilo Castro Rosendo
Universidade Estadual do Maranhão
Setembro, 2021
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Tópicos da aula
INTRODUÇÃO
MINERAIS
ROCHAS
SOLOS
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
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INTRODUÇÃO
I A Geologia é definida como a ciência que trata da origem, evolução e estrutura da
Terra, por meio do estudo das rochas.
I As relações biunı́vocas entre o homem e o meio fı́sico geológico recebeu a
denominação de Geologia de Engenharia. (Engineering Geology, Géologie de
l’Ingénier, Ingenierı́a Geológica);
I Era geologia aplicada, passou para geologia de engenharia e hoje se diz geologia
de engenharia e meio ambiente-GEA;
I GEA a ciência dedicada à investigação, estudo e solução de problemas de
Engenharia e do Meio Ambiente decorrentes da interação entre a geologia e
outras ciências correlatas e os trabalhos e atividades humanas”;
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INTRODUÇÃO
I Entidades: International Association for Engineering Geology and the
Environment – IAEG, Associação Paulista de Geologia Aplicada (APGA – 1968 a
1972), Associação Brasileira de Geologia de Engenharia (ABGE – 1973 a 1999) e
Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental (ABGE desde 1999).
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INTRODUÇÃO
Figure 1: Chiossi, Nivaldo. (2013) 5 / 76

INTRODUÇÃO
Figure 2: Chiossi, Nivaldo. (2013)
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Aplicações da geologia de engenharia
I 1-A utilização de rochas, solos ou materiais terrosos como material de construção
civil;
I 2-Os fenômenos que ocorrem na superfı́cie da terra e que podem trazer algum
tipo de problema às obras de engenhara tais como erosão, assoreamento, ação da
água, fundações, instabilidade de taludes, e outros.
I 3-Maciços rochosos e terrosos, sua investigação e como devem ser apresentados
ao engenheiro.
I 4-Conhecimentos geológicos necessários ao projeto, construção e conservação de
diversos tipos de obras.
I 5- Mapeamento geológicos e geotécnicos para planejamento urbano e territorial e
parcelamento do solo nas cidades.
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MINERAIS
I Mineral é formado por processos inorgânicos da natureza com composição
quı́mica definida.
I Mineralogia - propriedades, composição, ocorrência e gênese.
I O petróleo e o âmbar são minerais.
I A água e o mercúrio são minerais.
I Os minerais são elementos constituintes das rochas.
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MINERAIS
I Caracterı́sticas: Cor verde acinzentada a esverdeada, minerais de serpentina,
crisólita ou antigorite.
I Pedra de serpentina usada na arquitetura de interiores.
Figure 3: Serpentino Mg3(Si2O5)(OH)4 9 / 76

MINERAIS: Propriedades
]
I a) Fı́sicas: dureza, traço, clivagem, fratura, tenacidade, flexibilidade e peso
especı́fico;
I b) Ópticas: brilho, cor e microscopia;
I c) Morfológicas: hábito, simetria, associação de minerais;
I d) Quı́micas: ensaios por via seca e úmida.
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MINERAIS: Propriedades Fı́sicas
I Dureza: resistência ao risco, depende da composição quı́mica e estrutura
cristalina. Escala Mohs.
Figure 4: Escala Mohs
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MINERAIS: Propriedades Fı́sicas
I Traço: deixa um risco de pó quando friccionado contra uma superfı́cie de
porcelana polida;
I Clivagem :determina planos evidentes paralelos de acordo com as direções de
fraqueza;
a)Proeminente: plano evidente e quase perfeito. Ex: Calcita
b) Perfeito: Ex: feldspatos
c) Distinta (diferente): forma escalonada
d) Indistinta (indiferente): Ex: Apatita
I Fratura : ruptura segundo uma superfı́cie irregular. Tipos: a) Cochoı́dal b) Igual
ou plana c) Igual ou irregular
I Tenacidade é a resistência ao choque de um martelo ou corte de uma lâmina de
aço. Tipos: a) Quebradiços, fiáveis ou friáveis Ex: calcita; b) Sécteis: cortados
com lâmina. Ex: Gipsita (Gesso) c) Maleáveis: reduz-se a lâmina pelo martelo.
Ex: Ouro
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MINERAIS: PROPRIEDADES FÍSICAS
I Flexibilidade : Deformabilidade, ou seja, com a deformação;
a) Elástica: cessa quando o esforço é retirado: Ex: mica
b) Plástica: permanece apos a retirada do esforço. Ex: talco.
I Peso especı́fico: É o número que expressa a relação entre o peso do mineral e o
peso de igual volume de água destilada a 4ºC.
Ex: Peso especı́fico Ex: Aplicação Mármore que tem como mineral a calcita é
2.65 á 2.85.
Peso especı́fico = 2.0 significa que um certo volume desse mineral pesa duas
vezes o que pesaria o mesmo volume de água.
Depende de dois fatores: Natureza dos átomos e estrutura atômica.
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MINERAIS: PROPRIEDADES ÓPTICAS
I Brilho é o aspecto da reflexão da luz na superfı́cie de um mineral. Tipos: a)
metálicos e b) não metálico.
I outros tipos de brilho: vı́treo ( Quartzo), resinoso ( Blenda), graxo ( gipsita,
serpentina), adamantino (cerusita), perláceo ( aspecto de pérola), sedoso
(gipsita).
I Cor: útil para reconhecimento. Ex: micas podem ser incolores, brancas, pretas e
esverdeadas. Quartzo: incolor, branco, violeta, esfumaçado ou amarelo.
I Microscopia: ı́ndice de refração, pleocroı́smo, figuras de interferência e
luminescência.
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MINERAIS: Propriedades Morfológicas
I Cristalografia estudo das propriedades morfológicas;
I A maioria dos minerais são cristalizados com forma geométrica definida.
I Hábito é a maneira mais frequente como se apresenta um cristal ou mineral. São
enquadrados em sete sistemas cristalinos. Ex: pirita ( Ouro de tolo- Densidade=
5, Dureza= 6 a 6.5, cristais são cúbicos.) Ouro ( Densidade 15.5 a 19.3, Dureza=
2.5 a 3. cristais cúbicos), quartzo ( prismático, faces romboédricas, dureza= 7,
peso especı́fico= 2.65 )
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MINERAIS: Grupos principais.
Figure 5: Principais grupos de Minerais
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MINERAIS MAIS COMUNS DAS ROCHAS
I Quartzo, Feldspatos, Micas, Anfibólios, Piroxênios, Zircão, Magnetita, Hematita,
Pirita, Turmalina, Topázio, Calcita, Dolomita, Caulim, Clorita, Amianto, Talco,
Zeólitas, Fluorita.
I Diabásio: Para brita e arquitetura de interiores e fachadas.
I Gnaisse : pedra para construção, brita.
I Quartzito : brita, devido solidez e resistência às intempéries.
I Anfibolito: Para brita de grande desgaste.
I Basalto : serve para brita, e seixos ( obs: molhado é escorregadio)
I Atividades : Descrever de forma objetiva a composição quı́mica, hábito, cor,
ocorrência, dureza, clivagem, reconhecimento, emprego dos minerais mais
conhecidos? a) Caulim (argila); H4Al2Si2O9; hábito: placas ou folhas hexagonais,
cor : Branca ou colorida, ocorrência: rochas sedimentares e ı́gnas decompostas,
reconhecido com material pulverulento e fino, macio e untuoso ao tato, dureza
não tem, sem clivagem.
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ATIVIDADES
I Atividades : Descrever de forma objetiva a composição quı́mica, hábito, cor,
ocorrência, dureza, clivagem, reconhecimento, emprego dos minerais mais
conhecidos?
I Qual tipo de mineral da rocha usado nas britas da região metropolitana de São
Luı́s-MA? Localização pelo Google maps da jazida, granulometria (tamanho
médio das partı́culas- brita 0 até 5, preço médio do m3.
I Quais as jazidas de areia existem no Maranhão. Quais minerais estão presentes
nessas areias? Quais as granulometrias das areias utilizadas na confecção de
concreto e de argamassa para reboco em São Luı́s-MA? preço médio do m3.
Porque não podemos utilizar a areia da praia para confecção de concreto ou
argamassa para reboco?
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Rochas: Introdução
I Definição: são agregados de uma ou mais espécies de minerais da crosta terrestre.
I Sendo que os minerais são os constituintes básicos das rochas que formam a
litosfera.
I as rochas podem ser identificadas pelos minerais que as formam
I Nem toda rocha é material resistente e duro ( granitos, basalto, gabros, calcários)
, no entanto tem-se rochas moles e friáveis ( arenitos, folhelhos, argilitos, etc)
I As rocha são agregados de minerais.
I As rochas simples (uniminerálicas) são apenas formadas por um mineral. Ex:
Quartzitos ( mineral de quartzo, SiO2), o mármore é formado por cristais de
calcita (CaCO3).
I As rochas compostas ( pluriminerálicas) constituı́das e dois ou mais minerais. Ex:
O granito ( quartzo, feldspato e micas) e rochas diabásicos ( feldspato, piroxênio,
magnetita, etc).
I As principais rochas existentes na crosta se constituem de apenas 20 minerais.
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Rochas: classificação
I Três tipos de acordo com sua gêneses ( formação ou origem)
I Rochas magmáticas ( endógenas) : resfriamento e consolidação do magma. Qual
a composição do magma?
I Rochas sedimentares (exógenas) : desintegração de outras rochas.
I Rochas metamórficas pela ação da pressão e temperatura.
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Rochas magmáticas
I Magma é um material em fusão existente no interior da terra mistura silicatos,
óxidos, fosfatos e titanatos lı́quidos.
I Magma solidificado forma as rochas magmáticas.
I Magma é uma rocha no estado de fusão.
I lava é magma quando atinge a superfı́cie.
I Natureza dos magmas?
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Rochas magmáticas: modos de ocorrência
I Rochas magmáticas podem ser: extrusivas e intrusivas.
I Rochas magmáticas extrusivas: na superfı́cie. Derrames
I Rochas magmáticas intrusivas: interior do solo: Sill ( formas tabulares horizontais,
tabuleiros), Diques ( tubos verticais) e batólitos ( grandes massas rochosas).
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Rochas magmáticas: Modos de ocorrência
Figure 6: Grande massa de rocha magmática: batólitos.
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Rochas magmáticas: Classificação das rochas magmáticas
I Porcentagem de sı́lica
I cor dos minerais
I tipo de feldspato
I granulação
I classificação para geologia de engenharia
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Rochas magmáticas: Porcentagem de sı́lica
I Porcentagem de sı́lica
I Podem ser ácidas, neutras ou intermediárias e básicas.
I Rochas ácidas: > 65% de sı́lica.
I Rochas neutras: 65% a 52%.
I Rochas básicas : < 52%.
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Rochas magmáticas: cor dos minerais
I Leucocráticas < 30% minerais escuros;
I Mesocráticas: de 30% a 60% de minerais escuros.
I Melanocráticas > 60% minerais escuros.
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Tipo de Feldspato
I Alcalinas, monzonı́ticas e alcalicálcicas,
I Rochas alcalinas: plagioclásios, potássicos, sódicos e os intercrescimentos de
ambos.
I Rochas monzonı́ticas: feldspato alcalino aprox. feldspatos alcalicálcicas;
I Rochas Alcalicálcicas: feldspatos Plagioclásios maior que feldspatos alcalinos
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Granulação
Tipo do tamanho do grão do mineral que compõe a rocha.
I Grossa, média e fina
I Grossa tamanho média acima de 5 mm
I Média entre 1 mm e 5 mm.
I Fina menor que 1 mm.
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Classificação para geologia de engenharia
I São 10 tipos mais comuns de rochas magmáticas divididos das seguinte forma:
I Rochas granı́ticas ou ácidas;
I Rochas básicas
I rochas intermediarias
caracterı́stica permatito granito granodiorito aplito
granulação muito grosso grossa à média média a fina fina
Ocorrência diques batólito diques diques
Cor clara tons de cinza-róseo cinza cinza-claro e rósea
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Rochas magmáticas: Rochas básicas
caracterı́stica gabro diábasio basalto maciço basalto vesicular
granulação grosso média a fina fina fina cavidades
Ocorrência massas e diques batólito derrames derrames
Cor petra, cinza, verde preta cinza marrom/roxa
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Rochas sedimentares
I Definição 01: São as rochas que se formam por vias mecânicas e/ou quı́micas
devido a ação do intemperismo em rochas já existentes. ( Danilo)
I Definição 02: São as rochas formadas por sedimentos de outras rochas já
existentes. ( José Gabriel)
I A formação das rochas sedimentares tem com principal agente o intemperismo.
I rochas exógenas
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Condições de formação de rochas sedimentares
I Rocha existente;
I Agentes móveis ( água, vento, raı́zes, etc) e imóveis (temperatura),
I agente transportador: água, vento, etc
I Deposição
I Consolidação dos sedimentos
I bacia sedimentar do Paraná, bacias sedimentar Maranhão com exemplo os
arenitos na região de São Pedro da água-MA, Buriticupu-MA, Açailândia-MA,
Alto Alegre do Pindaré-MA.
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Rochas sedimentares: INTEMPERISMO
I Definição: conjunto de processos que ocasionam a desintegração e a
decomposição das rochas e dos minerais, por ação de agentes atmosféricos e
biológicos.
I Importância do intemperismo pra geologia na destruição das rochas que irão ser
sedimentos e/ou outras rochas.
I Importância para agricultura, economia através da exploração dos recursos
minerais.
I O que Biodiversidade. O que é geodiversidade?
I Agentes do intemperismo: fı́sicos ou mecânicos e Quı́micos.
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Agentes do intemperismo
I Agentes fı́sicos ou mecânicos: desintegração
I Variação de temperatura;
I congelamento da água
I cristalização de sais
I ação fı́sica de vegetais
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Agentes do intemperismo
I Agentes quı́micos: decomposição
I hidrólise
I hidratação
I oxidação
I carbonatação
I ação quı́mica de organismos e dos materiais orgânicos
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Fatores que influência no intemperismo
I Clima
I topografia
I tipo de rocha
I vegetação
I Resumo objetivo sobre o intemperismo fı́sico.
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Classificação das rochas sedimentares
I Em três grandes grupos: Rochas de origem mecânicas, quı́micas e orgânicas.
I Mecânicas: grosseiras ( conglomerados), arenosas (arenito e siltitos) e argilosas (
argilas, argilitos, folhelhos)
I Quı́micas: calcárias ( mármores) , ferruginosos ( minério de ferro), salinas (
Cloreto, nitrato e sulfatos), silicosas;
I Orgânica: calcárias: calcário e dolomitas, carbonosos ( turfas e carvões)
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Rochas metamórficas
I Definição de metamorfismo: São transformações sofridas pelas rochas sem que
sofram fusão.
I Os elementos que caracterizam e identificam uma rocha metamórfica: (i) minerais
orientados em linhas; ii) dobras e fraturas; iii) dureza elevado média a elevada
I Agentes metamorfismo: a) aumento de temperatura - Metamorfismo termal ou de
contato; b) aumento de pressão seguido de deslocamento- Metamorfismo
cataclástico. c) Aumento de pressão e temperatura.
I fatores que provocam o metamorfismo: temperatura, pressão e atividade quı́mica.
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Rochas metamórficas
I Exemplos: Gnaisses ( quartzo e feldspato), ardósia ( mica e quartzo), quartzito
(quartzo) e dolomito (calcita e dolomita)
I Pedra cariri - usada em revestimento de áreas molhadas (piscinas) rocha
sedimentar arenito ( quartzo, mica e feldspato)
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Propriedades das rochas
I Quı́micas: composição, reatividade, durabilidade;
I Fı́sicas: cor, densidade, porosidade, permeabilidade, absorção, dureza, módulo de
elasticidade, coeficiente de Poisson;
I Geológicos: composição mineralógica, textura, estrutura, estado de alteração,
fraturas, gênese;
I Mecânicas: resistência à compressão, choque, desgaste, corte e britagem;
I Geotécnicas: grau de alteração, resistência à compressão simples, de consistência,
de fraturamento.
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Propriedades Quı́micas
I Composição quı́mica: grande variação de amostra para amostra, não é exigido.
I Reatividade: Elementos reativos ou inertes. EX: reações cimento/agregado,
dissolução de carbonatos e a lixiviação de rochas, reatividade na construção de
túneis.
I Durabilidade : resistência a rocha à ação do intemperismo.
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Propriedades Fı́sicas
I cor
I Densidade é o peso pelo volume. Método da balança hidrostática.
I porosidade é a relação entre o volume de vazios e o volume total.
I permeabilidade é que a rocha apresenta maior ou menor resistência à percolação
de água. Lei de Darcy ( v = - k i), onde k é o coeficiente de permeabilidade
(cm/s) e i ( gradiente hidráulico - variação de energia / comprimento ). A
percolação obedece a equação de Bernoulli.
I absorção A relação entre o quanto a rocha é capaz da água ocupar os vazios.
Coeficiente de absorção. Como determinar o coeficiente de absorção de uma
rocha?
I Dureza. Escala Mohs
I Módulo de elasticidade (E). Lei de Hooke. Determinação do módulo de
elasticidade no laboratório.
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Propriedades fı́sicas
I Coeficiente de Poisson (ν): UMA RAZÃO ENTRE A DEFORMAÇÃO
TRANSVERSAL (∆B/B) E LONGITUDINAL (∆L/L).
ν =
∆B/B
∆L/L
(1)
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Propriedades mecânicas
I Resistência à compressão simples em rochas.
I Ensaio de resistência à compressão uniaxial - Rochas (ABNT NBR 15845-5/2015)
σ =
P
A
(2)
onde P é a carga máxima de ruptura e A é área da seção transversal do material
rochoso ensaiado.
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Propriedades Mecânicas
I Ensaio de impacto Treton (Rc)
Rc(%) =
Pinicial − Pfinal
Pinicial
(3)
I Resistência ao corte
I Resistência a Britagem
I Resistência ao desgaste: a) por atrito mútuo b) por abrasão ( método de abrasão
a Los Angeles) Como é realizado esse ensaios e NBR?
Ra(%) =
Pinicial − Pfinal
Pinicial
(4)
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Propriedades geotécnicas
I ABGE- Associação Brasileira de Geologia de Engenharia
I Os parâmetros de caracterização geotécnica são: 1) grau de alteração, 2) grau de
resistência a compressão simples 3) grau de consistência e 4) grau fraturamento.
I Amostras de rochas e maciço rochoso aplica-se 1), 2) e 3);
I O grau de fraturamento se aplica somente ao maciço rochoso.
I Grau de alteração: sã, alterada e muito alterada.
I Grau de resistência a compressão simples: muito resistente(> 1200kg/cm2),
resistente (1200-600), pouco (600-300), branda (300-100) e muito branda
(< 100kg/cm2).
I 1MPa = 0.1kg/cm2
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I Grau de consistência: tenacidade, risco e friabilidade.
Figure 8: NIVALDO, CHIOSSI.
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I Grau de faturamento: é o número de fraturas por metro linear.
I Grau de fraturamento: ocasionalmente (< 1), pouco (1-5), medianamente (6-10),
muito (11-20), extremamente(> 20) e em fragmentos
Figure 9: NIVALDO, CHIOSSI. 48 / 76

Uso das rochas e dos solos como material de construção
I Importância das rochas e dos depósitos naturais de sedimentos na engenharia civil.
I Ex: agregado para confecção do concreto: ( areia, brita, aditivos), gabião (
estrutura de contenção com blocos de rochas e gaiola de aço prismático que é
utilizado em obras de estabilização de taludes, industria cerâmica (argila),
industria do vidro ( quartzo).
I A exploração desses materiais são em : pedreiras, depósitos de argilas, de areia,
cascalhos.
I Fatores básicos para exploração de uma jazida: a) qualidade técnica do material,
volume do material útil, localização geográfica.
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SOLOS
I DEFINIÇÃO
I 1. TIPOS DE SOLOS: RESIDUAL E TRANSPORTADOS;
I 2. PROPRIEDADES GERAIS.
I 3. CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA;
I 4. ENSAIOS DE SIMPLES CARACTERIZAÇÃO.
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TIPOS DE SOLO
I Definição de solo? Material resultante da decomposição e desintegração da rocha
pela ação de agentes ambientais.
I Qual ciência que estuda o solo? Pedologia.
I Fatores que influência na formação do solo: clima, materiais de origem,
organismos vivos, relevo e o tempo.
I Tipos de solos: A) residual B) transportados
I Solo residual: produto formado da rocha intemperizada que permanece no local
onde se deu a transformação.
I Solo transportado: quando o produto resultante das alterações foram
transportados por agentes do intemperismo.
I Tipos de solos transportados: Coluvionar ( ação da gravidade), aluvionar ( ação
de águas correntes), eólico ( ação dos ventos); e glacial ( ação das geleiras).
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Solos residuais
I Definição: produtos das rochas intemperizadas que permanecem no local aonde se
deu a transformação.
I todo tipo de rocha forma rocha de alteração.
I composição depende do tipo e da composição mineralógica da rocha de origem.
I Ex: Basalto - Terra roxa (argilo-arenosa); Arenitos e quartzitos- Solo arenoso
I A-Solo residual; B- solo de alteração de rocha, C- Rocha alterada e D - rocha sã.
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Solo residual: perfil tı́pico.
Figure 10: CHIOSSI, 2016.
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Solo transportados
I Definição: São solos que são produtos de alteração transportados por um agente
qualquer para local diferente ao da transformação.
I Classificação: coluvionares, aluvionares, eólicos e glaciais.
I Coluvionares: solos devido a ação da gravidade: Arenitos: depósitos de solos
arenosos Buriticupu-MA, Quartzitos: deposito de solos arenos: Alto do Pindaré
MA.
I Aluvionares: solos pela ação da água. Ex. Região de Santa de Inês-MA, próximo
ao rio Pindaré. Solo argiloso e arenoso.
I Solos Orgânicos: bacias e depressões continentais, baixadas marginais dos rios e
litorâneas.
I Eólicos: ação do vento: Lençóis Maranhenses.
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Solos: propriedades gerais
I Propriedades dos solos: ı́ndices fı́sicos, formas das partı́culas, granulometria,
plasticidade.
I ı́ndices fı́sicos: porosidade, ı́ndice de vazios, grau de saturação, umidade, peso
especı́fico natural, peso especifico dos sólidos, peso especı́fico da água.
I forma das partı́culas: esferoidais ( siltes- silt, areia - sand), lamelares ou placoides
( silte-silt, argilosos- clay ) e fibrosas ( argilas-clay e solos orgânicos-organic.)
I granulometria - tamanho das partı́culas do solo. Classificação : pedregulhos ou
cascalhos (> 5mm), arenosos- (5mm até 0.5 mm): ( grosso-5mm até 2mm,
médio-2mm até 0.4mm e fino-0.4mm até 0.05mm), silte (0.05mm até 0.005mm)
e argilas (< 0.005mm)
I Plasticidade: é a capacidade das argilas de se deixarem moldar. As argilas mais
comuns são: caulinitas, ilitas e montmorilonitas.
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Solos: ı́ndices fı́sicos
Figure 11: Solo como sistema trifásico: Braja, Das.
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I Porosidade (η(%)): é relação entre o volume de vazios (Vv ) pelo volume da
massa total do solo (V ).
η(%) =
Vv
V
(5)
I ı́ndice de vazios (e): é a razão do volume de vazios Vv do solo pelo volume de
sólidos (Vs).
e =
Vv
Vs
(6)
I Qual a relação entre a porosidade e o ı́ndice de vazios?
η =
e
1 + e
(7)
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I Grau de saturação (S) é a relação entre o volume de água e o volume de vazios do
solo.
S(%) =
Vw
Vv
(8)
I umidade natural do solo (w) é a relação entre o peso de água pelo pelo do
material sólido.
w(%) =
Ww
Ws
(9)
onde Ww é o peso da água, Ws peso dos sólidos.
I Peso especı́fico de um material qualquer é dado pela relação da peso pelo volume
total.
γ =
W
V
(10)
I Peso especı́fico natural (γn) do solo é a relação entre o peso do solo natural pelo
volume.
γn =
W
V
(11)
58 / 76

ı́ndices fı́sicos: Relações
Figure 12: Braja, Das.
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ı́ndices fı́sicos: Relações importantes
I O peso especı́fico dos sólidos seco (γd ) do solo
γd =
Ws
V
, onde Ws é o peso dos sólidos do solo.
I O peso especı́fico relativo (Gs) dos sólidos do solo é dado por
Gs =
γd
γw
, onde γw é o peso especı́fico da água.
I Se Vs = 1, tem-se que: Ws = Gsγw Vs = Gsγw
I Então, o peso especı́fico do solo é:
γ =
W
V
=
Ws + Ww
Vs + Vv
=
Gsγw + wGsγw
1 + e
=
Gsγw (1 + w)
1 + e
(12)
I O peso especı́fico seco do solo γd fica:
γd =
Ws
V
=
Gsγw
1 + e
(13)
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ı́ndices fı́sicos: Relações importantes
γ =
Gsγw (1 + w)
1 + e
(14)
γd =
Ws
V
=
Gsγw
1 + e
(15)
Atividade 01: Para um solo natural e sabendo que e = 0.8, w = 24% e Gs = 2.68.
Pede-se: a) γ, γd e S(%).
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Ensaios de caracterização do solo
I A) Umidade natural. Como determinar a umidade de uma amostra de solo?
Ensaio de umidade natural. NBR 6457- determinação de teor de umidade do solo.
Isadora.
I B) Granulometria. Ensaio de peneiramento para solos. Ensaio de peneiramento
para agregados (brita). Denis.
I C) Plasticidade. Limites Attberg. Ensaio de Casagrande (LL) e ensaio de
plasticidade (LP). Samuel.
IP = LL − LP
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Investigação do subsolo
I Investigar o subsolo é conhecer as condições geológicas-geotécnicas do subsolo,
quais tipos de solos ou rochas, nı́vel de água, caracterı́sticas de resistência e
deformabilidade.
I A investigação do subsolo é uma investigação de subterrânea que tem como
objetivo compreender as propriedades do subsolo para obras civis tais como :
prédios, pontes, contenções, jazidas de minerais, etc.
I Métodos de investigações do subsolo: a) métodos diretos ou mecânicos b)
métodos indiretos o geofı́sicos.
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Método direto de investigação do subsolo
I Os métodos diretos de investigação são aqueles que se utilizam da extração de
amostras dos materiais do subsolo.
I objetivos: i) mapeamento geológico do subsolo; ii) Extração matérias-primas (
sondagem SPT ou rotativa), iii) outros fins
I Tipos de métodos diretos: i) manual: a) poços de inspeção; b) trincheiras; b)
Trado manual simples.
I Mecânicos: a) sondagem à percussão simples SPT- Standart Penetration Test b)
sondagem rotativa com extração de testemunho c) Sondagem rotativo sem
extração de testemunho.
64 / 76

Métodos manuais: Abertura de poços e Trado manual
I Poços são aberturas no solo com objetivo de retirar amostras deformadas e
indeformadas para execução de ensaios de laboratório.
I Poços de inspeção retangular ou circular com L > 80cm, permite a descida de um
operário ou engenheiro para verificar as camadas do subsolo e coleta de amostras
indeformadas ou amostradas deformadas.
I Norma ABNT NBR 9604: 2016 - Condições exigı́veis para abertura de poço de
inspeção, de trincheira e para retirada de amostras. Pedro Lucas.
I Trado manual simples: meio mais rápido e econômico para as investigações
preliminares das condições geológicas superficiais. Tipos: trado cavadeira,
helicoidal. Objetivo: retirada de amostras deformadas. Sondagem à trado manual.
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Poço de inspeção: Amostra indeformada.
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Poço de inspeção
Figure 15: Retirando amostra indeformada de um poço de inspeção.
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Sondagem de simples reconhecimento do solo
I SPT NBR 6484/2020. Yasmim
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Ensaio de sondagem SPT: Introdução.
I O ensaio de SPT ( Standard penatration Test) é um ensaio dinâmico junto com
uma sondagem de simples reconhecimento.
I A perfuração : tradagem e circulação de água
I Amostras a cada metro com amostrador padrão De = 50mm
I Procedimento consiste em uma queda de peso de 65kg de uma altura de 750mm.
I O valor de NSPT é definido como o número de golpes para fazer o amostrador
padrão penetrar 300mm, após uma gravação inicial de 150mm.
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Equipamentos
I Os principais equipamentos para execução do ensaio SPT são:
I Amostrador
I Hastes
I Martelo
I torre ou tripé de sondagem
I cabeça de bater
I conjunto de perfuração.
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Execução de sondagem a percussão SPT
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Ensaio de Sondagem SPT: NSPT ?
Figure 18: Albuquerque e Garcia, 2020. 74 / 76

Ensaio NBR 6484/2020: Estado de consistência e compacidade
Figure 19: Estado de consistência e compacidade.
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Representatividade do ensaio de SPT
Considerada, pela norma brasileira de fundações, NBR-6122 da ABNT “indispensável
em qualquer porte de obra”.
I a) coleta de amostras a cada metro de profundidade, permitindo a classificação
táctil e visual dos materiais atingidos;
I b) identificação do inı́cio e fim de cada camada de solo, pela observação do
material aderido ao trado ou pela observação da água de lavagem;
I c) avaliação da profundidade do lençol freático e de eventual artesianismo ou
lençol empoleirado;
I d) avaliação da consistência ou compacidade das argilas ou das areias,
respectivamente, pelo número de golpes “SPT”, necessários para a cravação do
amostrador padrão
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