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Obras em Solos Moles
Profa. Andrea Sell Dyminski
UFPR
Histórico
• O homem tenta vencer terrenos difícies, 
mais especificamente solos moles, ao 
longo dos séculos
• No Brasil, obras pioneiras a desafiarem 
solos moles: início do século XX, Baixada 
Santista (Estradas de Ferro e de 
Rodagem): feitas com lançamento de 
aterro de ponta 
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Problemas envolvidos
• Do ponto de vista técnico:
– Estabilidade dos aterros logo após a 
construção: capacidade de suporte do solo
– Recalques de aterros ao longo do tempo: 
adensamento (primário e secundário)
Problemas envolvidos
• Aterros de encontro com 
obras de arte(pontes e 
viadutos):
– Estabilidade das fundações 
destas obras
– Recalques diferenciais 
entre obras e arte
– Efeitos colaterais no 
estaqueamento (empuxos 
de terra e atrito negativo)
Fonte: http://ecow.engr.wisc.edu/cgi-
bin/getbig/gle/171/1edil/notes/edil-gle-firstlecture-2005.pdf
www.fhwa.dot.gov/.../pubs/03089/chapt3.cfm
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Problemas envolvidos
• Do ponto de vista 
construtivo:
– Tráfego dos 
equipamentos de 
construção
– Amolgamento da 
superfície do terreno, 
devido ao lançamento 
do aterro;
– Riscos e ruptura 
durante a construção
Fonte: www.panoramio.com/photo/4259934
Geodelft
Fonte: 
http://www.tensar.co.uk/contents.asp?cont_id=91&con
t_type=3&page_type=CT
Difícil escavação
Difícil manutenção 
de acessos
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Características dos Solos Moles
• Importância de se saber a sua origem, 
para compreendermos:
– As propriedades dos solos moles
– Suas condições de adensamento
Formação das argilas moles 
quaternárias
• Solos moles: 
– BAIXA resistência:SPT não superior a 4 
golpes (porém, o SPT não é a melhor forma 
de se estudar a resistência de solos moles 
em campo!!!!)
– Fração argila: solo coesivo e compressível 
– Argilas moles ou areias argilosas fofas, de 
deposição recente
– Em geral com matéria orgânica: cor escura e 
cheiro característico
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Exemplos de Boletins de 
sondagem SPT e CPT
Campus central da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba e
situado na bacia de inundação do Rio Belém (Fonte: Brandi e 
Nascimento, GEOSUL 2004)
Sondagem SPT em solo mole: área do Porto de 
Navegantes – com escape de gás (decomposição 
de matéria orgânica)
Fotos: Cortesia In Situ Geotecnia
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Formação das argilas moles 
quaternárias
• Ambientes de deposição:
– Fluvial : várzeas dos rios (planícies de inundação)
– Origem marinha: planícies costeiras
– Lagunas e baías
• Fatores que afetam a deposição ou 
sedimentação:
– Velocidade das águas
– Quantidade e composição da matéria em suspensão 
na água
– Salinidade e floculação das partículas
– Presença de matéria orgânica (húmus, detritos 
vegetais, conchas, etc.)
Solos Moles de Origem Fluvial 
(ALUVIÕES)
• Várzeas de rios
• Podem estar intercaladas com camadas de areias finas: 
HETEROGENEIDADE VERTICAL 
• Heterogeneidade horizontal também presente devido ao curso 
irregular (sinuoso)dos rios
Fonte: 
Massad, 2003
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Solos Moles de Origem MARINHA
• Planície litorânea brasileira – presentes praticamente em 
toda a costa
• Formados em dois ciclos de sedimentação, devido a 
dois episódios de ingressão do mar, no Quaternário:
– Pleistoceno: 
• há 120.000 anos
• Nível marinho: +8m ± 2 m
• Transgressão Cananéia, dando origem à Formação Cananéia
• Em geral, são fortemente SOBREADENSADAS (devido ao
abaixamento do nível do mar, em 130 m, há 15.000 anos)
– Holoceno:
• Há 7.000 anos
• Nível marinho: + 4m ± 2 m
• Transgressão Santos: sedimentos holocênicos
• Solos levemente sobreadensados (com pressão de pré-
adensamento muito pequena!!)
Ciclos do Nível do Mar
Há 15.000 anos: 
grande regressão
Variações dos últimos 7.000 anos
Fonte: Massad, 2003
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Estágios de formação dos 
solos da Planície 
Litorânea
Fonte: Massad, 2003
Seção Geológica – Litoral de SP
Notar que há 
formações marinhas 
e fluviais (recentes)
Fonte: Massad, 2003
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Perfil esquemático: argila 
holocênica e transicional
Argila Holocênica: 
levemente sobreadensada
Argila transicional: 
fortemente 
sobreadensada
Fonte: Massad, 2003
Propriedades geotécnicas
• Grande HETEROGENEIDADE: muita dispersão nos 
valores das propriedades geotécnicas
• Observar a diferença dos valores entre as diferentes 
formações argilosas
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Parâmetros de Projeto
• Coesão (em geral, resistência não 
drenada) deve ser obtida com o solo local 
usando geralmente:
– Em laboratório: ensaio de compressão 
simples (valor menor) ou ainda triaxial não 
drenado
– Em campo: Vane Test (ensaio de palheta) 
(valor maior)
• Pode-se dizer que o valor “real”da coesão 
estaria entre o resultado da CS e do Vane 
Ensaio de Compressão Simples e Vane Test
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Parâmetros de Projeto
• Sugestão de Bjerrum (1973):
c projeto = µ . cVT
Onde: 
– µ = 0,6 a 1,0, depenendo do 
IP do solo
– cVT = coesão do Vane Test
• Ex: Baixada Santista, com IP 
médio de 60%, µ = 0,7 
• Mesri (1975), baseado nos 
estudos de Bjerrum, propôs 
estimar a coesão através da 
pressão de pré-adensamento 
(σa):
cprojeto = 0,22 . σa
cprojeto = 0,15 . σa
(Baixada Santista)
• Skempton (em Souza Pinto, 
2000), coesão de ensaios:
c/ σa = 0,11 + 0,37 . IP
Parâmetros de Projeto
• Quanto ao coeficiente de adensamento:
– Cv (primário) e Cαε (secundário) de laboratório 
é diferente do Cv de campo (ou real)
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Estabilidade de Aterros após a 
construção
• Análise de estabilidade feita usando 
métodos de equilíbrio limite, considerando 
resistência ao cisalhamento igual `a 
coesão: su = c
Solução de Fellenius
• Carga distribuída na superfície de um solo mole, com 
coesão constante e de grande espessura
• Com Carreg. Unif. Distrib. e flexível, a carga que leva à 
ruptura é:
qr = 5,5 . c
• Círculo crítico passa pela borda da área carregada
Fonte: Massad, 2003
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Solução de Fellenius
• Para carregamento flexível qualquer:
Qr = 5,5 . 2b . C
• Círculo crítico tem centro AB
Fonte: Massad, 2003
Solução de Fellenius
• Observações importantes:
– Altura crítica de aterros (H c): máxima altura de 
aterro que pode ser lançada sem que haja ruptura do 
solo mole de fundação
Hc = 5,5 .c/γat onde γat = peso esp. do aterro 
– Influência da espessura da camada de solo mole 
(D): se esta espessura for D<b/0,758, o círculo de 
ruptura associado ao coef. de seg. mínimo pode não 
se desenvolver, podendo-se lançar aterros com 
alturas maiores que Hc.
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Bermas de equilíbrio
• Se a altura de aterro a 
ser lançado for maior que 
Hc, pode-se utilizar as 
bermas de equilíbrio, 
onde os aterros laterais
funcionam como 
contrapeso. Assim:
H1 – H2 = (5,5 . c)/(F. γat ) , 
onde F = coef. de segurança
• Determinação de b2: ábacos 
de Jakobson (1948)
Fonte: Massad, 2003
Caso com coesão lin. crescente 
com a profundidade
• Sousa Pinto (1966): 
– aterros com altura H 
– projeção d do talude no 
eixo horizontal
– c0 coesão na superfície do 
terreno
– Nco fator de carga
Fonte: 
Massad, 2003
qr = Nco . co
Pressão de 
Ruptura:
Nco
Nco
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Consideração da Resistência do Aterro
• A ruptura dos aterros pode acontecer com a formação de trincas 
(solos coesivos) ou sem elas (solos granulares).
• Formas usuais de melhorar a estabilidade dos aterros: bermas ou 
geossintéticos
Fonte: Massad, 2003
Fonte: www.maccaferri.com.br
A força de tração no 
geossintético deve ser 
pequena, para que as 
deformações da mesma 
também o sejam (da 
ordem de 2 a 3%), 
evitando-se assim a 
formação de trincas no 
aterro.
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Recalques
• Vão acontecer principalmente devido ao 
adensamento da argila mole (porém a mesma 
vai ficando mais rija).
• Assim:
– Estabilidade do aterro: em geral é um problema na 
fase de construção
– Recalque: problema na fase operacional da obra
• Deve-se determinar:
– Recalques finais
– Tempo necessário para que uma parte significativa 
dos mesmos ocorram
• Em geral: utiliza-se a teoria do Adensamento 
para tal estimativas
Estimativa dos recalques
• Cálculo do recalque por adensamento:
• Recalque imediato (Teoria da Elasticidade):
Onde: Cr=Índice de recompressão,Cc= Índice de Compressão (primário), Cαε = 
Índice de Compressão (secundário)
σ0 = pressão unif. distr. na superfície
B = Largura da área carregada
Solo confinado – result. de 
ensaios de adensamento - OK
Considerar 
efeitos 2D
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Estimativa da Velocidade de 
Desenvolvimento dos Recalques
• Teoria do Adensamento 
de Terzaghi
• Fator tempo (T) 
relacionado com a taxa 
de adensamento (U)
• T = Cv . t / Hd2
• Forma aproximada:
T = (π/4) . U para U<60%
T=-0,933 . log(1-U) - 0,085 
para U>60%
U x T
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Observações
• Em alguns casos, deve-se considerar o tempo 
de construção (carregamento gradual imposto 
ao solo)
• No caso de se utilizarem drenos verticais (para 
aceleração de recalques), o fluxo será radial
Processos Construtivos
• Construção de aterros em solos moles:
– Lançar aterros em ponta sobre o terreno 
natural: conviver com problemas de 
estabilidade (fase construtiva) e recalques 
(fase operacional)
– Remover o solo mole: total ou parcialmente
– Lançar os aterros e ponta após tratamento do 
solo mole (melhoramento do solo)
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Lançamento de aterros em ponta
• Lança-se o lastro inicial (de preferência de 
areia – material drenante)
• Pode-se colocar uma manta geotêxtil 
(sobre o lastro inicial), ao longo do eixo do 
aterro, melhorando a resistência, tendo 
função drenante e evitando contaminação 
entre diferentes camadas de solos
Remoção de Solos Moles
• Possível para 
pequenas 
espessuras: 4 a 5 m 
(máx. 7m)
• Pode ser feita por:
– Dragas
– Meio de explosivos : 
liquefazem o solo 
mole
Fonte: http://www.ce2.ufjf.br
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Tratamento do Solo Mole
• Melhoramento de suas propriedades 
geotécnicas: resistência e deformabilidade
• Algumas técnicas empregadas:
– Construção por etapas
– Aplicação de sobrecargas temporárias
– Instalação de drenos verticais
– Execução de colunas de pedra (colunas de 
brita)
– Estacas de distribuição
Fonte: 
http://www.revistatechne.com.br/engenharia-
civil/145/fundacoes-metodo-recem-chegado-ao-
brasil-estabiliza-solos-criando-colunas-131687-
1.asp
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• Há um enrijecimento gradual do solo
• OBS: Necessita-se de um prazo maior para a 
construção do aterro
Construção por etapas
Fonte: Massad, 2003
Aplicação de sobrecargas 
temporárias
• Realizar uma pré-compressão do solo
• Antecipação dos recalques com ganho de resistência
• Pode ser feita com uma camada adicional
• OBS: Cuidado para não ultrapassar a altura crítica de 
aterros!
Fonte: http://www.ce2.ufjf.br/T07CE2_EXEC_ATERRO.htm
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Período com 
sobrecarga
Retirada da 
sobrecarga
Aqui, atinge-se o 
recalque final (do 
aterro 
permanente) 
usando-se a 
sobrecarga
Fonte: Massad, 2003
Aplicação de sobrecargas 
temporárias
• Aplicação de vácuo 
sob membrana 
impermeável, ou em 
poços abertos
• Gera diminuição de 
poro-pressão e 
consequente 
aumento de pressão 
efetiva, adensando a 
camada de solo
Fonte: http://www.dgi-
menard.com/vacuum%20308281.html
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Instalação de drenos verticais
Aceleração dos recalques
Dimensionamento: escolha do diâmetro dos drenos (dw) e 
seu espaçamento (de)
Em geral: drenos de areia com 20 a 60 cm de diâmetro e 
espaçamento de 2 a 6 m
Colchão drenante Drenos verticais
Fonte: http://www.ce2.ufjf.br/T07CE2_EXEC_ATERRO.htm
Dreno Vertical (geodreno – fita)
Fonte: 
http://www.emabrt.hu/tev
_geo_a.html
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Drenos verticais - Geodrenos
Fonte: 
http://www.geomembranes.com/index_r
esources.cfm?copyID=91&ID=geo&type
=case
Colunas de pedra
• Funções:
– Transferir a carga dos aterros para maiores 
profundidades
– Dreno vertical: porém, se não tiver 
revestimento, após algum tempo há 
colmatação. Também pode haver “bulking” 
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Vibrosubstituição – Colunas de brita
Fonte: 
http://www.revistatechne.com.br/engenharia-
civil/145/fundacoes-metodo-recem-chegado-ao-
brasil-estabiliza-solos-criando-colunas-131687-
1.asp
Equipamento – Vibro-substituição
Fonte: 
http://www.revistatechne.com.br/engenharia-
civil/145/fundacoes-metodo-recem-chegado-ao-
brasil-estabiliza-solos-criando-colunas-131687-
1.asp
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Estacas de distribuição
• Transferir a carga para camadas mais 
profundas do terreno (e com maior 
resistência)
• Em geral, envolvem muitas estacas e, 
com isso, seu custo é elevado
Bibliografia básica
• Massad, F., 2003 “Obras de Terra: curso 
básico de geotecnia”Ed. Oficina de 
Textos, São Paulo.
• Outras fontes: citadas nos slides