A2 MECANICA SOLOS

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Estudos Integrados em Mecânica dos Solos e Geologia Avançada – Atividade 2: Identificação e Caracterização dos 
Solos 
Prof. Msc. Pedro Silveira Gonçalves Neto 
 
01. Duas amostras de solos cujas curvas granulométricas são apresentadas abaixo foram utilizadas no laboratório 
para ensaios de determinação de Limite de liquidez (LL) e limite de plasticidade (LP). 
a. Descreva o objetivo e importância do ensaio de análise granulométrica. 
b. Determine CNU e CC, quando possível, para as curvas e classifique o solo de acordo com o sistema 
unificado de classificação de solos. 
 
 
SOLO LL LP 
A NÃO PLÁSTICO 
B 80 45 
 
 
02. O coeficiente de permeabilidade é a grandeza que mede a facilidade com que um fluído escoa através de um 
meio poroso. Seu valor depende da viscosidade do fluído, do índice de vazios, do grau de saturação, do 
tamanho e da forma das partículas, etc. Sua determinação baseia-se na lei de Darcy para escoamento laminar, 
segundo a qual a velocidade de percolação é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico, e pode ser 
feita em laboratório por permeâmetros (carga constante ou carga variável). O conhecimento do coeficiente 
de permeabilidade é importante em problemas de drenagem, percolação, rebaixamento de nível d’água e 
principalmente para o cálculo dos recalques do solo. Existe uma norma nacional que norteia este ensaio a 
NBR 13292 - Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos granulares a carga constante e NBR 
14545 – Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos a carga variável. 
 
 
A partir dos dados apresentados a seguir, determine os valores referentes aos coeficientes de permeabilidade 
para cada caso. 
Permeabilidade de Carga Constante 
ℎ = 54,5𝑐𝑚; 𝐿 = 16𝑐𝑚; 𝐷𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 = 15𝑐𝑚 
𝑽 (𝒄𝒎𝟑) 𝒕 (𝒔) 𝑻 (°𝑪) 𝒌 (𝒄𝒎/𝒔) 𝒌𝟐𝟎 (𝒄𝒎/𝒔) 
100 72 27 
200 145 26 
300 218 27 
400 287 28 
500 363 27 
 
Permeabilidade de Carga Variável 
ℎ𝑓 = 12,0𝑐𝑚; 𝐿 = 16𝑐𝑚; 𝐷𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎
= 0,3𝑐𝑚; 𝐷𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 = 15𝑐𝑚 
𝒉𝒊 (𝒄𝒎
𝟑) 𝒕 (𝒔) 𝑻 (°𝑪) 𝒌 (𝒄𝒎/𝒔) 𝒌𝟐𝟎 (𝒄𝒎/𝒔) 
46 645 23 
41 442 22 
36 277 22 
31 130 29 
25 42 24 
 
 
 
 
 
 
 
03. Entende-se por adensamento a deformação plástica e a redução do índice de vazios de uma massa de solo 
em função do tempo e da pressão aplicada. O ensaio de adensamento é feito em estágios de pressão aplicada 
em corpos de prova, geralmente indeformados e saturados, confinados lateralmente com a consequente 
aferição da redução de sua altura. Desse ensaio são interpretados parâmetros fundamentais para o cálculo 
de recalques por adensamento. 
 
Procedimento Experimental 
a. Aplica-se uma determinada pressão no corpo de prova e realizam-se leituras no extensômetro nos 
instantes: 15s, 30s, 1min, 2min, 4min, 8min, 15min, 30min, etc., até que haja estabilização das 
deformações. 
b. Uma vez estabilizada a deformação, dobra-se a carga e o processo de análise e leitura é repetido. 
 
Resultados 
a. Curva Deformação x Tempo (Determinação do Coeficiente de Adensamento) 
i. Estenda os trechos de adensamento primário e secundário definindo o ponto a. A ordenada 
de a é d100 (100% de deformação por adensamento primário); 
ii. Selecione t1 e t2 (t2 = 4t1). O deslocamento durante o intervalo (t2 – t1) é igual a x. 
iii. Trace a horizontal de para que a distância vertical bd seja igual a x. O deslocamento 
correspondente (linha de) é d0 (recalque a 0% de adensamento) 
iv. O ponto f na curva representa o recalque em 50% do adensamento primário e sua abcissa 
representa o tempo correspondente (t50) 
v. Para 50% de adensamento, Tv = T50 = 0,197 
 
vi. Conhecido Hd (metade do tamanho corpo de prova) é possível calcular o coeficiente de 
adensamento sabendo que 
 
 
 
b. Curva de índice de vazios x pressão (Determinação da Tensão de Pré-Adensamento) 
vii. Desenhe a horizontal ab que passe pelo índice de vazios natural do solo (e0); 
viii. Projete a reta virgem gh interceptando ab em c; 
ix. Desenhe uma vertical por c que encontre a curva e x log ’ em d; 
x. Desenhe uma horizontal por d até a projeção da reta virgem cg em f. A abcissa do ponto f é 
a tensão de pré-adensamento. 
 
xi. Conhecida a curva e x log ’ pode-se determinar o coeficiente de compressibilidade de 
argila (Cc) no trecho correspondente à reta vigem pela relação 
 
 
 
 
 
 
A partir dos dados apresentados a seguir, determine a altura inicial do corpo de prova, traçar as duas curvas 
referentes ao ensaio em papel monolog e determinar a tensão de pré-adensamento e os valores do 
coeficiente de adensamento para a argila em questão. 
Tabela 1. Determinação do Coeficiente de Adensamento. 
5º estágio de carregamento:  = 200kPa 
t (min) 0,1 0,25 0,5 1 2 4 8 15 30 60 120 240 
Leitura 
(mm) 
7,84 7,81 7,77 7,70 7,60 7,46 7,31 7,18 7,08 6,99 6,92 6,88 
Tabela 2. Determinação da Tensão de Pré-adensamento. 
Resultados de todos os estágios 
 (kPa) 0 25 50 100 200 400 800 
e 0,870 0,860 0,852 0,840 0,815 0,755 0,673 
 
04. Ensaio de Proctor tem como objetivo determinar, por meio da curva de compactação, o teor de umidade 
ótimo para que haja a maior densificação possível de solo por meio de esforço mecanizado. O procedimento 
laboratorial consiste em secar ar uma amostra de solo e depois destorroá-la. Acrescenta-se água 
progressivamente e coloca-se o solo no cilindro padrão em 3 camadas distintas. Cada camada será submetida 
a 26 golpes com soquete de 2,5kg caindo de uma altura de 30,6cm. Conhecidos a massa de solo (M) e o volume 
(V) é possível obter a umidade do solo, o peso específico dos sólidos e finalmente o peso específico aparente 
seco. O procedimento é repetido até que se perceba que o peso específico úmido se mantém constante por 
2 tentativas sem variação do d. 
 
Determine a umidade ótima, o peso específico aparente seco máximo, a saturação para a situação de wot. 
Plote a curva de compactação e a curva de saturação para um grau de saturação qualquer. 
 
Dados: Mcil = 5051g; Vcil = 2331cm³; s = 2,7g/cm³