O presente trabalho apresenta a investigação geológico-geotécnica de um terreno localizado em Itajaí-SC, onde será ampliada uma Estação de Tratamento de Esgoto. Geologicamente, o terreno encontra-se sobre depósitos marinho praiais e depósitos aluviais. A investigação compreendeu, inicialmente, a realização de 21 sondagens a percussão-SPT. O perfil apresenta uma camada inicial de 3 metros de aterro assente em uma camada argilosa mole com cerca de 10 metros de espessura. Esta argila está sobre uma camada de areia com cerca de 12 metros, que esta sotoposta a uma segunda camada de argila de baixa consistência bastante espessa, esta com aproximadamente 20 metros. Aos 45 metros de profundidade, identificou-se uma areia compacta impenetrável ao trépano. Para investigação complementar das camadas de argila mole, realizou-se a coleta de 3 amostras deformadas e indeformadas para ensaios de laboratório de caracterização completa e adensamento. Realizou-se ainda ensaios de palheta (Vane Test) para definição de parâmetros de resistência nas duas camadas de argila. Através da investigação, foi possível comparar as duas camadas de argila mole e verificar diferenças devido, principalmente, ao estado de tensões. Ao final, sugere-se o tratamento do solo previamente à ampliação e utilização de fundação profunda para as estruturas da ETE.