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Investigações Geotécnicas

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Investigação geotécnica de campo:

levantamento de superfície,

sondagens,

ensaios;


ensaios;

coleta de amostras.

Investigação geotécnica de Laboratório

ensaios de laboratório


• Programa de Investigação

• Informações:

• espessura e caracterização das camadas do subsolo;subsolo;

• cota do topo da camada rochosa ou material impenetrável;

• tipo e condições da rocha;

• posição do N.A.;

• propriedades geotécnicas do solo e da rocha.

Sondagem de Simples Reconhecimento

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•Trincheiras (cavas)

•Poços de inspeção

•Trados manuais ou mecânicos

•Perfuração com circulação dágua

Poços de Inspeção e Amostragem

• Procedimentos de ensaio

– Acima do N. A.;

– Material estável (solos coesivos);

– Amostras indeformadas (cúbicas com 30 cm

de arestas ou cilíndricas com D = 30 cm);

– Início da amostragem: 10 cm acima do topo

do bloco;

– Aplicação de parafinas e revestimentos;

– Transporte /manutenção.

Poço de Inspeção

Coleta de amostra indeformada


• Sondagem a trado

– Método de investigação que

utiliza como instrumento o trado,

um tipo de amostrador de solo

constituído por lâminas cortantes,

que podem ser compostas por

duas peças, de forma convexaduas peças, de forma convexa

(trado concha) ou única, de

forma helicoidal (tradohelicoidal)

• Coletas de amostras

deformadas a cada metro;

• Posição do nível d´água (N.

A.)

Belincanta (1998)


Belincanta (1998)

Sondagem de Simples Reconhecimento com SPT

• NBR 6484/2001

• retirada de amostras

deformadas a cada metro;

• resistência (Nspt) do solo à

cravação a cada metro;cravação a cada metro;

• posição do N. A.

• Determinação dos pontos

• 15 a 30 metros distantes

• concentração de cargas

• áreas extensas: 50 a 100 m

• locados e nivelados (R. N.)

Belincanta (1998)

Tabela C 1 – Numero de sondagem (n), proposto pela NBR 8036, em

função da área de projeção em planta de cada corpo de edifício (A)

Área edifício (A),

projetada em planta,

em (m2)

Número de sondagem

(n)

Número mínimo de

sondagem

≤ 200 2 2

Número de sondagem

≤ 200 2 2

200 a 1200 A / 200 3

1200 a 2400 6+(A-1200) / 400 7

> 2400 Nota (1) 9

Nota (1) – o número de sondagens deve ser estabelecido em

função das condições específicas da obra, sendo no mínimo 9

sondagens.

Elementos do SPT

• Torre• Tubos de revestimento

• Dnom,int = 63,5 mm

• L = 1,0 a 2,0 metros

• Hastes• Dnom,int = 25 mm

• Amostrador-padrão• Dnom,int = 34,9 mm

• Dnom,int = 50,8 mm

• Cabeça de bater• D = 83 mm

• H = 90 mm• Dnom,int = 25 mm

• L = 1,0 a 2,0 metros

• Trado concha• D = 100 mm

• Trado Helicoidal• D mín. = 56 mm

• Trépano• Dnom = 25 mm

• H = 90 mm

• M = 3,5 a 4,5 kg

• Martelo padronizado• M = 65 kg

• Haste guia de 1,2 m decomprimento

• Marca distando 0,75 m dotopo da cabeça de bater

Tripé e tubo de revestimento

Belincanta (1998)

Hastes e tubo de revestimento

Belincanta (1998)

Trados e Amostrador-Padrão

Trados

Belincanta (1998)

Ensaio SPT

0,75

Cabeça de

bater

martelo

Amostrador

padrão (tipo

Raymond)

bater

Haste

Ensaio SPT (Standard Penetration Test)

Cravação do amostrador padrão (tipo Raymond de51mm de diâmetro externo e 35mm de diâmetrointerno), no solo através de golpes sucessivos de ummartelo de 65kgf (650N), com queda livre de 75cm.

Cravação de 45cm subdivididos em 3 x 15cm,contando-se o número de golpes necessários para acontando-se o número de golpes necessários para acravação de cada um dos 15cm de penetração.

Nspt - Número de golpes correspondente à cravação de

30 cm do amostrador-padrão, após a cravação inicial de

15 cm, utilizando corda de sisal para levantamento do

martelo padronizado.

Ensaio SPT (Standard Penetration Test)

Belincanta (1998)

Amostragem

Belincanta (1998)

SPT – Standard Penetration Test

• Interrupção do avanço por tradohelicoidal

– Até se atingir o nível d´água freático;

– Quando o avanço da perfuração foi inferiora 50 mm após dez minutos de operação;

– No caso do solo não se aderir ao trado;


• Método de circulação e água

– Trépano

– Bomba d´água motorizada;

– Descida dos tubos de revestimento;– Descida dos tubos de revestimento;

– Utilização de lamas de estabilização da parededo furo.

– Duração de 30 min, devendo-se anotar osavanços de trépano obtidos em cada período de10 minutos.


Belincanta (1998)

Critérios de paralisação da sondagem

• Circulação de água.– Sondagem encerrada: impenetrabilidade do

trépano

• Os avanços foram inferiores a 50 mm em cadaperíodo de 10 min; ou

• Quando após a realização de quatro ensaios• Quando após a realização de quatro ensaiosconsecutivos, não for alcançada a profundidadede execução do SPT.

– Profundidade de projeto não atingida:deslocamento do furo de sondagem, no mínimoduas vezes para posições diametralmenteopostas, a dois metros da sondagem inicial.

• Interrupção da cravação do amostrador-padrão antes dos 45 cm de penetração:

– Em qualquer um dos três segmentos de 15 cm,o número de golpes ultrapassar 30;

Critérios de paralisação da sondagem

– Um total de 50 golpes tiver sido aplicadodurante toda a cravação; e

– Não se observar avanço do amostradordurante a aplicação de cinco golpessucessivos do martelo.

Critérios de paralisação dos ensaios SPT

• O processo de perfuração por circulação de água,associado aos ensaios penetrométricos, deve serutilizado até onde se obtiver, nesses ensaios, umadas seguintes condições:

– Quando, em três metros sucessivos, se obtiver 30golpes para penetração dos 15 cm iniciais dogolpes para penetração dos 15 cm iniciais doamostrador-padrão;

– Quando, em quatro metros sucessivos, se obtiver50 golpes para penetração dos 30 cm iniciais doamostrador-padrão;

– Quando, em cinco metros sucessivos, se obtiver 50golpes para penetração dos 45 cm iniciais doamostrador-padrão;

Classificação do solo (NSPT)Areias

Número de Golpes Grau de compacidade

0 - 4 Fofa

5 - 8 Pouco Compacta

9 - 18 Medianamente Compacta

19 - 40 Compacta

> 40 Muito Compacta

Argilas

Número de Golpes Grau de Consistência

0 - 2 Muito Mole

3 - 5 Mole

6 – 10 Média

11 - 19 Rija

> 19 Dura

Ensaio de penetração de cone

• Cravação “quase-estática” de uma

ponteira padronizada;

• Ponteira cônica de 60o de ápice e

normalmente de 10cm2 de área

transversal;

• Velocidade de cravação de 20mm/s;

• Leitura de resistência de ponta e de

atrito lateral local, além do acréscimo

de pressão neutra (CPTU);

• Reação: peso do equipamento ou

cravação de hastes no terreno.

Desenvolvimento históricoInício: 1932

• Cone mecânico: leitura de qc (ponta) e fs(atrito lateral local) em manômetros nasuperfície;

• Cone elétrico: leituras feitas em “straingages” instalados na ponteira. Elimina atritonas hastes;

• Cone elétrico com leitura de pressãoneutra u (piezocone - CPTU).

Cones mecânicos

• Cone holandês

(1948) - mecânico

Cones mecânicos

Cone Beguemann

(1953) - mecânico

4cm

4cm

4cm

Cone Elétrico

Ensaio

Vantagens• Registro “contínuo”;

• Boa interpretação racional;

• Ponteira elétrica bastante sensível: bom uso para solosmoles;

• Baixa influência do operador;• Baixa influência do operador;

• Introdução de novos tipos de ponteira para a áreaambiental;

• Pouco ou nenhum contato dos operadores com omaterial do subsolo;

• Pouca ou nenhuma geração de resíduos de escavação.

Desvantagens

• Não coleta amostra – impedecaracterização direta do solo;

• Não permite determinação direta do NA;• Não permite determinação direta do NA;

• Exige melhor formação da equipe, comuso de computador para aquisição, nocaso de cone elétrico.

Apresentação dos resultados

Correções de qc e fs

Tipo de SoloValores sugeridos de K

(qc = KxN, K em MPa/golpe/0,30 m).areia 0,60

areia siltosa, areia argilosa,

areia com argila e silte0,53

Valores sugeridos de K (DANZIGER e VELLOSO, 1986, 1995).

areia com argila e silte0,53

silte, silte arenoso, argila

arenosa0,48

silte com areia e argila, argila

com silte e areia0,38

silte argiloso 0,30

argila, argila siltosa 0,25

Correções de qc e fs

Tipo de SoloValores sugeridos de K

(qc = KxN, K em MPa/golpe/0,30 m)areia argilosa 0,56 - 0,941

areia fina argilosa pouco siltosa 0,64

areia argilo siltosa 0,61

areia argilosa pouco siltosa 0,38

areia pouco argila pouco siltosa 0,60

silte arenoso (residual) 0,52

Valores sugeridos de K (ALONSO, 1980).

silte arenoso (residual) 0,52

silte arenoso pouco argiloso (residual) 0,31 - 0,33 - 0,34

silte argilo arenoso (residual) 0,33

silte pouco arenoso pouco argiloso (residual) 0,26

silte pouco argiloso pouco arenoso (residual) 0,50

silte argiloso com areia fina 0,21

argila arenosa 0,27

argila silto arenosa 0,35

argila siltosa pouco arenosa 0,33 - 0,28

argila siltosa (residual) 0,72

1 Mais de um valor na tabela indica mais um local onde houve correlações

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