MECANICA-DOS-SOLOS-E-ESTABILIDADES-DE-TALUDES-

Prévia do material em texto

2 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
SUMÁRIO .......................................................................................................................... 2 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 4 
2 ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS ........................................................................... 5 
Intemperismo físico ............................................................................................................ 7 
Intemperismo químico ........................................................................................................ 7 
Intemperismo biológico ...................................................................................................... 7 
3 O SOLO COMO RESÍDUO DO INTEMPERISMO DAS ROCHAS .................................. 9 
3.1 Conceito de superfície específica ............................................................................... 11 
4 CLASSIFICAÇÃO DAS PARTÍCULAS CLÁSTICAS DE UM SOLO .............................. 12 
4.1 Análise granulométrico - cálculos ............................................................................... 13 
4.2 As partículas não inertes Argilominerais ..................................................................... 16 
Esmectitas ........................................................................................................................ 17 
Ilitas....................... ........................................................................................................... 19 
Caulinitas ......................................................................................................................... 20 
Quartzo............... ............................................................................................................. 21 
Óxidos..... ......................................................................................................................... 22 
5 TÉCNICAS APLICADAS EM ESTRADAS ..................................................................... 22 
Propriedades físicas ......................................................................................................... 25 
Estados e limites de consistência .................................................................................... 25 
Outros............... ............................................................................................................... 25 
6 MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA .............................................................. 26 
3 
 
 
6.1 Índices físicos ............................................................................................................. 28 
7 TALUDES ...................................................................................................................... 31 
8 MOVIMENTOS DE TALUDES....................................................................................... 33 
8.1 Causa dos Movimentos de Taludes ........................................................................... 35 
9 ESTABILIDADE DE TALUDES ..................................................................................... 36 
9.1 Diminuição da inclinação do talude ............................................................................ 37 
9.2 Drenagem (superficial e profunda) ............................................................................. 37 
9.3 Revestimento do talude .............................................................................................. 38 
9.4 Emprego de materiais estabilizantes .......................................................................... 39 
9.5 Muros de arrimo e ancoragens ................................................................................... 39 
9.6 Utilização de bermas .................................................................................................. 40 
9.7 Prévia consolidação da fundação ............................................................................... 40 
10 INFLUÊNCIA DA ÁGUA NA ESTABILIDADE DE TALUDES ...................................... 41 
11 OBRAS DE ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS E TALUDES ..................................... 42 
Muros de arrimo ............................................................................................................... 43 
Muro de gravidade ........................................................................................................... 45 
Cortina atirantada ............................................................................................................. 46 
12 FATOR DE SEGURANÇA (FS) ................................................................................... 46 
13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 50 
 
4 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
Prezado aluno! 
 
 
O Grupo Educacional FAVENI, esclarece que o material virtual é 
semelhante ao da sala de aula presencial. Em uma sala de aula, é raro – quase 
improvável - um aluno se levantar, interromper a exposição, dirigir-se ao professor 
e fazer uma pergunta, para que seja esclarecida uma dúvida sobre o tema tratado. 
O comum é que esse aluno faça a pergunta em voz alta para todos ouvirem e todos 
ouvirão a resposta. No espaço virtual, é a mesma coisa. Não hesite em perguntar, 
as perguntas poderão ser direcionadas ao protocolo de atendimento que serão 
respondidas em tempo hábil. 
Os cursos à distância exigem do aluno tempo e organização. No caso da 
nossa disciplina é preciso ter um horário destinado à leitura do texto base e à 
execução das avaliações propostas. A vantagem é que poderá reservar o dia da 
semana e a hora que lhe convier para isso. 
A organização é o quesito indispensável, porque há uma sequência a ser 
seguida e prazos definidos para as atividades. 
Bons estudos! 
5 
 
 
 
 
2 ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 
 
 
Você não conseguiria dialogar sobre mecânica dos solos sem ter a definição 
do que é um solo. Como exemplifica o filósofo, engenheiro e professor Vargas 
(1970), para definir algo é necessário sempre ter em mente o fim a que se destina 
essa definição. Do ponto de vista clássico, solo significa a superfície do chão. Para 
a agricultura, solo é a camada de terra produtiva. 
Na engenharia prática, solo é aquilo que se consegue escavar com a 
escavadeira (escavação de 1° e 2° categorias). Algumas vezes delimita-se em 
relação a resistência ou dimensão máxima da de blocos. Em geral, as classificações 
para estimar produtividade fazem uma divisão dicotômica: o que não é rocha é solo, 
atribuindo a escavação em rocha aquela que necessita de detonação ou expansão 
com perfuração prévia. (OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, 1998) 
Para a mecânica dos solos, o solo é uma massa composta por sólidos 
(estrutura), líquidos e gases (vazios) dispersos em um volume. Essa divisão em três 
fases facilita a caracterização mecânica do solo como um material e a partir daí 
consegue-se caracterizar e constituir padrões interpretativos. A mecânica dos solos 
se importa muito com a classificação quanto ao comportamento mecânico. Nesse 
contexto, a granulometria dos materiais, ou seja, a dimensão das partículas sólidas, 
sua estruturação e arranjo, justificam o seu comportamento mecânico. Assim, de 
forma clássica, dividem-se os solos em de comportamento arenoso e de 
comportamento argiloso, embora seja quase hipotético encontrar na natureza 
massas expressivas de solos contendo partículas com as mesmas somente com 
areia ou semente com argila. Por outro lado, a geologia busca a gênese desse 
material (solo) para justificar a sua constituição, sem se concentrar no 
comportamento mecânico que é de interesse amplo da engenharia. (OLIVEIRA, A. 
M. S.; BRITO, 1998) 
Assim, pelos conceitos da geologia de engenharia, você sabe que existem 
diferentes tipos de solo.Do ponto de vista da formação (gênese), você pode 
6 
 
 
 
 
classificar os solos como residuais ou transportados. Os solos residuais são aqueles 
que se originaram pela ação do intemperismo das rochas de origem. Por sua vez, 
os solos transportados são aqueles que em algum momento foram erodidos, 
transportados e depositados em locais afastados da sua rocha de origem. 
(OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, 1998) 
Portanto, para falarmos sobre o solo, precisamos saber a sua origem 
(matriz), que são as rochas. Por isso, o estudo da gênese dos solos passa por um 
rápido conhecimento de geologia. Vamos entender como são formados os solos 
para depois conseguirmos interpretar o comportamento do ponto de vista da 
mecânica dos solos. 
Todo solo tem origem na desintegração e decomposição das rochas pela 
ação de agentes intempéricos ou antrópicos. Os agentes intempéricos são 
processos físicos, químicos e biológicos, um exemplo de agente intempérico é a 
chuva. Já os agentes antrópicos são as ações causadas por nós, seres humanos, 
como uma escavação (MACHADO, S.; MACHADO, M., 1997). 
O processo de intemperismo é dividido em três grupos: intemperismo físico, 
químico e biológico. Ressalta-se, porém, que na natureza esses processos tendem 
a acontecer ao mesmo tempo, de forma que um tipo de intemperismo auxilia o outro 
no processo de transformação da rocha em solo. 
Os processos de intemperismo físico reduzem o tamanho das partículas, 
aumentando sua área superficial e facilitando o trabalho do intemperismo químico. 
Os processos químicos e biológicos podem causar a completa alteração física da 
rocha e modificar suas propriedades químicas. O intemperismo físico é o processo 
de decomposição da rocha sem a alteração química dos seus componentes. O 
intemperismo químico é o processo de decomposição da rocha sem a alteração 
química dos seus componentes, onde praticamente todo processo desse tipo 
depende da presença de água. No intemperismo biológico a decomposição da 
rocha acontece pelos esforços mecânicos produzidos por vegetais através das 
raízes, por animais através de escavações de roedores, da atividade das minhocas 
7 
 
 
 
 
ou pela ação do próprio homem ou de ambos (MACHADO, S.; MACHADO, M., 
1997). 
 
Pode conferir os principais agentes do intemperismo físico, químico e biológico: 
 
 
Intemperismo físico 
 
 
o Variações de temperatura 
o Repuxo coloidal 
o Ciclos gelo/degelo 
o Alívio de pressões 
 
 
Intemperismo químico 
 
 
o Hidrólise 
o Hidratação 
o Carbonatação 
 
 
Intemperismo biológico 
 
 
o Vegetação no processo erosivo da rocha 
o Ciclo do meio ambiente entre o solo e planta e entre animais 
 
 
Toledo, Oliveira e Melfi (2009) definem o solo como materiais que se 
originaram das rochas, por desagregação e decomposição (intemperismo), depois 
por reorganização e, conforme o caso, também por erosão, transporte e 
sedimentação. Os processos de desagregação e decomposição das rochas por 
intemperismo ocorrem na superfície dos continentes, na interação entre litosfera- 
8 
 
 
 
 
atmosfera-hidrosfera-biosfera, transformando as rochas duras em materiais móveis. 
Esses mesmos materiais, quando depositados em zonas topográficas mais baixas 
e soterrados por mais sedimentos sobrepostos, em depósitos sedimentares, 
consolidam-se pela pressão e por processos de recristalização, tornando-se 
novamente rochas duras (sedimentares). Estas, seguindo o ciclo natural das rochas, 
acabarão passando por metamorfismo ou por fusão parcial ou total, formando novas 
rochas. 
A crosta terrestre é composta de vários e diferentes tipos de elementos que 
se interligam e formam minerais. Esses minerais podem estar agregados como 
rochas ou como solo (MACHADO, S.; MACHADO, M., [1997]). Uma rocha, por mais 
endurecida que seja, pode se transformar em um material mais solto devido ao 
intemperismo, servindo de abrigo para pequenos animais e plantas. Já alguns 
minerais da rocha menos resistente ao intemperismo são transformados em argilas, 
onde a água pode infiltrar e deslocar materiais da parte superficial para uma mais 
profunda. É sob a ação de um conjunto de fenômenos biológicos, físicos e químicos 
que um solo começa a se formar (LEPSCH, 2010). 
As partículas resultantes do processo de intemperismo dependerão 
fundamentalmente da composição da rocha matriz e do clima da região. O solo é o 
produto da decomposição das rochas e, por isso, apresenta um maior índice de 
vazios do que a rocha mãe, os quais são ocupados por fluidos da natureza, como o 
ar, a água ou outro. Devido ao seu pequeno índice de vazios e as fortes ligações 
existentes entre os minerais, as rochas são coesas, enquanto que os solos são 
granulares. Os grãos do solo estão misturados com a matéria orgânica. Desta 
forma, podemos dizer que para a engenharia, solo é um material granular composto 
de rocha decomposta, água, ar (ou outro fluido) e eventualmente matéria orgânica, 
que pode ser escavado sem o auxílio de explosivos (MACHADO, S.; MACHADO, 
M., 1997). 
De acordo com Caetano (2016), a formação do solo é resultante da ação 
combinada de cinco fatores: clima (pluviosidade, umidade, temperatura, etc.), 
9 
 
 
 
 
natureza dos organismos (vegetação, microrganismos decompositores, animais), 
material de origem (rocha local), relevo (morros, planícies) e idade. 
Conforme observado, as propriedades do solo, mais arenoso ou mais 
argiloso, por exemplo, variam em função de muitos processos ambientais e 
químicos. Os mapas geológicos, assim como ensaios de reconhecimento, do local 
de análise podem auxiliar na identificação do tipo de solo existente na obra que será 
realizada. O conhecimento do local onde vai ser executada a obra é importantíssimo 
quando se tem como objetivo uma construção segura e adequada. 
Segundo Das (2007), a estrutura do solo é definida como o arranjo 
geométrico de partículas, umas em relação às outras, e essa estrutura pode ser 
afetada por muitos fatores, entre eles: forma, composição mineralógica das 
partículas, tamanho, natureza e composição da água do solo. Um solo pode ser 
dividido em duas classes: 
 
 Solos coesivos: subdivida em duas categorias principais, alveolares 
e com grãos isolados, essa classe é caracterizada por apresentar elevado intervalo 
de índice de vazios. Nessa classe, carregamentos abruptos e/ ou carga elevada, 
levam a estrutura à ruptura, resultando em recalques expressivos. 
 Solos não coesivos: os grãos são muitos finos, na maioria dos casos 
imperceptíveis a olho nu. As argilas com esse tipo de estrutura apresentam um alto 
índice de vazios e pouco peso. 
 
 
3 O SOLO COMO RESÍDUO DO INTEMPERISMO DAS ROCHAS 
 
 
Ciclo de formação 
As rochas podem ser classificas em ígneas, sedimentares e metamórficas. 
As rochas ígneas (resfriamento do magma líquido) e metamórficas (a depender do 
grau de metamorfismo), são formadas por um conjunto de cristais (minerais 
desenvolvidos) constituindo uma assembleia de minerais. Já as rochas 
10 
 
 
sedimentares (clásticas) são formadas a partir da consolidação de solos que foram 
transportadas e posteriormente depositados. O processo de formação da rocha 
sedimentar é chamado de diagênese. (PINTO, C. S. 2012) 
Em verdade o sistema dinâmico do planeta terra constitui de um ciclo que 
podemos identificar: criação, modificação e meteorização dos materiais (Figura 1). 
 
 
 
Toda e qualquer superfície rochosa sofre a ação do intemperismo. Essa 
ação de intempérie nada mais é do que o processo geral pelo qual as rochas são 
destruídas na superfície da terra para formar os solos. O intemperismo, portanto, é 
uma ação física e/ou química responsável por formar todas as partículas 
(fragmentação). (PINTO, C. S. 2012) Quando você se refere a todas as partículas, 
está incluindo também as partículas dissolvidas (íons e coloides). 
Assim, os solos podem incluir partículas da rocha-matriz alterada e sã,de 
argilominerais, de óxidos de ferro e de diversos metais, bem como de outros 
produtos do intemperismo. Os geólogos usam o termo solo para descrever camadas 
de material, inicialmente criadas por fragmentação de rochas durante o 
intemperismo, que sofrem adição de novos materiais, perda de materiais originais 
e modificação por meio de mistura física e reações químicas. A matéria orgânica, 
chamada de húmus, é um componente importante da maioria dos solos da Terra e 
Figura 1. Ciclo de formação das rochas e dos solos no planeta. 
11 
 
 
está presente com grande quantidade na última camada em contato com a 
atmosfera; ela consiste no produto dos resíduos e dos restos de muitos organismos 
que neles vivem. Além disso, a maioria dos solos pode dar suporte a plantas 
enraizadas. Porém, nem todos os solos oferecem suporte à biosfera 
(GROTZINGER, 2013). 
As partículas sólidas do solo é apenas um dos vários produtos do 
intemperismo. Os processos que decompõem e desintegram as rochas produzem 
fragmentos que variam muito em tamanho e forma, desde grandes matacões de 5 
m de diâmetro até pequenas partículas tão finas que não podem sequer serem 
vistas no microscópico. Partículas maiores que um grão de areia muito grosso (2 
mm de diâmetro) tendem a ser fragmentas contendo grãos minerais da rocha matriz. 
As partículas de areia e silte são, em geral, grãos cristalinos individuais de qualquer 
dos vários minerais formadores da rocha. É comum que solos mais antigos tenham 
como partículas sólidas mais importantes em sua matriz os argilominerais. Por fim, 
ainda existem elementos dispersos nos vazios como matérias coloidais e íons 
solúveis na água. (PINTO, C. S. 2012). 
 
 
3.1 Conceito de superfície específica 
 
A permeabilidade de uma rocha define a intensidade e a forma de alteração 
de seus minerais constituintes. A maioria das rochas permite pouca passagem de 
água nos seus poros. O que ocorre com maior frequência é a infiltração que 
percolam pelas fissuras e fraturas, contornado o maciço sólido de minerais 
preservados. Tendo o intemperismo químico é um fenômeno relacionado com a 
presença da água de infiltração, o ataque à rocha se dá pela sua superfície de 
contato com esses fluidos. Portanto, quanto maior a superfície de exposição da 
rocha às águas e atmosfera, maior a velocidade das reações químicas de 
transformação da rocha em solo (ver Figura 2). (PINTO, C. S. 2012). 
Este conceito não é diferente para as estruturas complexas dos 
argilominerais, pois essas são partículas muitíssimo pequenas, o que lhes confere 
intensa interação com a água quanto mais for a área de superfície exposta. 
12 
 
 
 
 
 
 
 
4 CLASSIFICAÇÃO DAS PARTÍCULAS CLÁSTICAS DE UM SOLO 
 
 
Os solos como já vimos apresentam partículas de diversos tamanho. Uma 
classificação apresentada em diversos livros texto com base na normatização 
brasileira (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1984) que regula 
a nomenclatura utiliza para tipos de rocha e solos é a seguinte: 
 
 matacão (maior que 200 mm e menor ou igual a 1.000 mm); 
 pedregulho grosso (maior que 20 mm e menor ou igual a 60 mm); 
 pedregulho médio (maior que 6 mm e menor ou igual a 20 mm); 
 pedregulho fino (maior que 20 mm e menor ou igual a 2 mm); 
 areia grossa (maior que 0,6 mm e menor ou igual a 2 mm); 
 areia média (maior que 0,2 mm e menor ou igual a 0,6 mm); 
 areia fina (maior que 0,06 mm e menor ou igual a 0,2 mm); 
 silte (maior que 0,002 mm e menor ou igual a 0,06 mm); e „ argila 
(menor ou igual a 0,002 mm). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Quanto maior a fragmentação, maior a superfície 
específica e maior a velocidade de reações químicas. 
13 
 
 
Podemos especificar ainda mais uma classificação que seriam os blocos 
(maior que 1.000 mm e menor ou igual a 5.000 mm), não classificado na NBR, que 
muitas vezes são chamados também de matacões. 
A Figura 3 mostra uma ideia de proporção entre essas partículas 
considerando-as esféricas. 
 
 
 Figura 3. Noção de proporção entre partículas clásticas do solo. 
 
 
4.1 Análise granulométrico - cálculos 
 
 
 Massa total da amostra seca 
Calcula-se a massa total da amostra seca, utilizando-se a expressão: 
 
 
onde: 
Ms = massa total da amostra seca; 
 Mt = massa da amostra seca ao ar; 
14 
 
 
Mg = massa do material seco retido na peneira de 2,0 mm; 
h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm. 
 
 Porcentagens de materiais que passam nas peneiras de 50, 38, 25, 19, 9,5, 4,8 
e 2,0 mm 
Calcula-se as porcentagens de materiais que passam nas peneiras acima referidas, 
utilizando a expressão: 
 
 onde: 
Qg = porcentagem de material passado em cada peneira; 
Ms = massa total da amostra seca; 
Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira. 
 
 Porcentagens de materiais em suspensão 
Calcula- se as porcentagens correspondentes, a cada leitura, à massa total da amostra, 
utilizando a expressão. 
 
onde: 
QS = porcentagem de solo em suspensão no instante da leitura do densímetro; 
N = porcentagem de material que passa na peneira de 2,0 mm; 
d = massa específica dos grãos do solo, em g/cm³; 
 δd = massa específica do meio dispersor, à temperatura de ensaio, em g/cm³; 
 V = volume da suspensão, em cm³; 
δC = massa específica da água, à temperatura de calibração do densímetro (20° C), em 
15 
 
 
g/cm³; 
 L = leitura do densímetro na suspensão; 
 Ld = leitura do densímetro no meio dispersor , na mesma temperatura da suspensão; 
 Mh = massa do material úmido submetido à sedimentação, em g; 
 h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm. 
 
 Diâmetro das partículas de solo em suspensão 
Calcula-se o diâmetro máximo das partículas em suspensão, no momento de cada leitura 
do densímetro, utilizando-se a expressão (Lei de Stokes): 
 
onde: 
d = diâmetro máximo das partículas, em mm; 
µ = coeficiente de viscosidade do meio dispersor, à temperatura de ensaio, em g xs/cm² a 
altura de queda das partículas, com resolução de 0,1 cm, correspondente à leitura do 
densímetro; 
 t = tempo de sedimentação, em s; 
δ = massa específica dos grãos do solo, determinada de acordo com o Método de Ensaio 
– ME-2 da PCR em g/cm³; 
d ä = massa específica do meio dispersor, à temperatura de ensaio, em g/cm³; 
 
 
 Porcentagens de materiais que passam nas peneiras de 1,2; 0,6; 0,42; 0,25; 
16 
 
 
0,15 e 0,075 mm 
Calcula-se as porcentagens de materiais que passam nas peneiras acima referidas, 
utilizando-se a expressão: 
onde: 
Qf = porcentagem de material passado em cada peneira; 
 Ìh = massa do material úmido submetido ao peneiramento fino ou à sedimentação, 
conforme o ensaio tenha sido realizado apenas por peneiramento ou por combinação de 
sedimentação e peneiramento, respectivamente; 
 h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm; 
Ìi = massa do material retido acumulado em cada peneira; 
 N = porcentagem de material que passa na peneira de 2,0 mm, 
 
4.2 As partículas não inertes 
Argilominerais 
Argilominerais são filossilicatos que provêm da decomposição por hidrólise 
de outros silicatos. Existem muitas espécies de argilominerais, mas na engenharia 
civil, você nota que a ênfase é dada àquelas argilas que são mais frequentes nos 
solos e que comandam as propriedades dos solos. Essas argilas mais importantes 
são divididas em três famílias: as esmectitas, as ilitas e as caulinitas. (OLIVEIRA, 
A. M. S.; BRITO, 1998) 
Independentemente da família de argilominerais, é importante frisar 
algumas questões importantes. A primeira é que a reação de hidrólise remove 
cátions e sílica dos argilominerais, permitindo ao alumínio aumentar sua 
participação na estrutura do mineral secundário em comparação com a do mineral 
17 
 
 
 
 
primário. Enfim, uma argila tem percentualmente mais alumínio doque o feldspato 
que a originou. 
Esse alumínio aparece não apenas substituindo isomorficamente o silício 
nos silicatos, mas como um óxido de alumínio conhecido como “gibbsita”. Como 
você pode notar na Figura 4a, a gibbsita na estrutura das argilas aparece 
organizada em lâminas cristalizada a partir da associação do alumínio com seis 
átomos de oxigênio, em um arranjo que pode ser comparado a um octaedro. 
(OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, 1998) 
Como os silicatos possuem camadas de tetraedros de sílica, então 
costuma-se dizer que as argilas são associações de camadas de tetraedros de sílica 
com camadas de octaedros de gibbsita (Figura 4b) 
 
 
 
 
Esmectitas 
 
 
As esmectitas são argilas com estrutura 2:1, ou seja, possuem uma 
organização de duas camadas de tetraedros de sílica para uma camada de gibbsita. 
Entretanto, existem substituições isomórficas do silício pelo alumínio na camada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Representação dos dois constituintes dos argilominerais: (a) octaedros 
de alumina ou gibbsita e (b) tetraedros de sílica. 
18 
 
 
tetraedral. Também existem substituições isomórficas do alumínio por cátions de 
ferro ou magnésio na camada octaedral. Essas duas substituições, assim como nos 
demais silicatos, requerem a participação de cátions para compensar a menor 
valência desses substitutos. No caso das esmectitas, esses cátions são o sódio e o 
cálcio. 
Esses cátions são ávidos por água, fazendo com que essas argilas 
desenvolvam uma espessa camada de água adsorvida se forem saturadas. 
(FLORIANO, 2014) 
 
 
 
 
 
Os tetraedros em verde possuem alumínio no lugar do silício; os octaedros 
vermelhos possuem ferro no lugar do alumínio; entre os sanduíches de silicato- 
alumina, as moléculas de água podem se acumular atraídas pelos íons de sódio ou 
cálcio. (FLORIANO, 2014) 
As esmectitas são argilas que exibem muita plasticidade. Os solos com 
esmectitas são difíceis de serem trabalhados nas obras de terraplenagem, pois 
complicam o trânsito dos equipamentos. 
Essas argilas, devido à sua avidez por água, podem expandir-se até 25 
vezes o seu volume quando hidratadas. Essa expansão faz com que os solos que 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Representação do arranjo molecular das 
esmectitas. 
19 
 
 
as contêm tenham muita variação de resistência quando são saturados por água. 
Essa é uma propriedade que limita o emprego de solos desse tipo, pelo menos 
naqueles aterros que podem estar expostos às variações de umidade, climáticas ou 
de outra ordem. 
Todavia, esmectitas são as argilas menos permeáveis, pois sua expansão 
quando hidratadas faz com que elas ocupem os poros do solo. Por essa razão, são 
argilas muito prestigiadas para a construção de camadas impermeabilizantes, como 
as utilizadas como barreiras em aterros de resíduos. (FLORIANO, 2014) 
As esmectitas expansivas produzem efeitos tão expressivos que bastam 
cerca de 2% dessas argilas nos solos para que as suas propriedades sejam 
notadas. 
Essas argilas são produzidas pela hidrólise de feldspatos calcossódicos que 
aparecem em rochas mais escuras (basaltos, gabros, bandas escuras dos gnaisses, 
etc.). Geralmente estão presentes nos primeiros estágios de intemperismo, ou seja, 
costumam estar nos solos que estão mais próximos das rochas parentais. Também 
são encontrados solos de decomposição por intemperismo físico de lamitos, pois 
elas são componentes naturais dessas rochas. (FLORIANO, 2014) 
 
Ilitas 
 
 
Ilitas são argilas que também possuem estrutura 2:1, à semelhança das 
esmectitas. Entretanto, a camada octaedral não possui substituição isomórfica, o 
que ocorre apenas nas camadas tetraedrais de sílica. Os cátions que fazem o 
equilíbrio elétrico são íons de potássio, que estão em menor quantidade em 
comparação com as esmectitas. (FLORIANO, 2014) 
Menos ávidos pela água, esses íons fazem com que essas argilas tenham 
plasticidade moderada, tendo pouca ou nenhuma expansão. São argilas de 
permeabilidade intermediária e, embora a sua presença prejudique um pouco a 
trabalhabilidade dos solos nas obras de terraplenagem, não chegam a interferir na 
estabilidade dos aterros. 
 
20 
 
 
As ilitas, pela sua semelhança com a mica muscovita, 
também é conhecida como “hidromica” ou ainda “mica 
hidratada”. São argilominerais que se formam nos primeiros 
estágios de intemperismo dos ortoclásios. Por essa razão 
costumam aparecer nos solos de alteração de rochas que 
contém fração expressiva de feldspatos desse tipo. É 
interessante destacar que as ilitas estarão mais presentes 
nos solos próximos à rocha parental. (FLORIANO, 2014) 
 
 
Caulinitas 
Caulinitas são argilas evoluídas. A hidrólise é uma grande limpadora de 
cátions, de forma que a continuidade desse tipo de intemperismo pode remover os 
íons de outras argilas, forçando os filossilicatos a uma reorganização que aumenta 
a participação da gibbsita e libera sílica solúvel para o ambiente. 
As caulinitas possuem estrutura 1:1, ou seja, há uma camada de tetraedros 
de sílica para cada camada de octaedros de óxido de alumínio. Nesse arranjo, não 
existem substituições isomórficas, portanto também não existem cátions para 
garantir o equilíbrio elétrico. Quem “costura” os oxigênios que estão na camada 
octaedral são átomos de hidrogênio, razão pela qual a gibbsita aparece nessa argila 
na forma de óxido-hidróxido. (FLORIANO, 2014) 
Figura 6. Arranjo esquemático da estrutura molecular 
das ilitas e uma microfotografia dessas argilas secas, exi 
bindo formato de placas irregulares que lhe é peculiar. 
21 
 
 
Os solos que contêm apenas caulinitas são pouco plásticos, já que a 
argila não é ávida por água. Não apresentam expansão e, com isso, as suas 
propriedades não são modificadas pela umidade. 
Solos formados por caulinitas são aqueles que melhor se comportam em 
aterros, sendo os mais aptos para a construção de aterros estruturais em obras 
viárias, grandes terraplenagens e barragens de terra. 
Como são originárias da hidrólise de outras argilas, as caulinitas aparecem 
em todos os solos residuais. Os solos que possuem apenas essas argilas ocorrem 
em porções mais afastadas das rochas parentais, com estágios de intemperismo 
mais avançado. (FLORIANO, 2014). 
 
 
 
Quartzo 
O quartzo tem intemperismo químico muito discreto. Parte da sílica pode 
ser removida de forma solúvel, o que poderia ocorrer após a sua hidratação. 
Porém, o produto do intemperismo do quartzo é o próprio quartzo. 
Rochas com grande quantidade deste mineral produzem solos arenosos 
porque os grãos de quartzo persistem no solo como areias. Quando o intemperismo 
é muito intenso, os grãos de quartzo podem ficar tão subdivididos que a sua 
dimensão pode vir a se assemelhar ao silte. (BRADY, 2013) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7. Representação esquemática da estrutura molecular das 
caulini tas e a imagem de microfotografia em amostra seca, 
revelando o formato de finas placas hexagonais. 
22 
 
 
 
Óxidos 
Os óxidos são resultado do intemperismo em estágio avançado e decorrem 
da remoção total da sílica dos argilominerais. Conforme já foi destacado, os óxidos 
são os minerais mais resistentes ao intemperismo, portanto são o resíduo de solos 
que foram muito meteorizados em condições ambientais muito favoráveis à ação 
química. Quando isso ocorre, as caulinitas são reduzidas ao óxido de alumínio. 
(BRADY, 2013). 
 
5 TÉCNICAS APLICADAS EM ESTRADAS 
 
 
As estruturas das estradas são sistemas de camadas sobre uma fundação 
chamada subleito. O comportamento desse depende da espessura de cada uma 
das camadas que o compõe, de sua rigidez, bem como da interação entre as 
diferentes camadas da estrutura do pavimento. Os materiais dessas camadas, ou 
seja, da base, sub-base e reforço do subleito, são empregados conforme os 
métodos de seleção e de caracterização. A seleção é a etapa naqual se analisa os 
materiais disponíveis e suas características naturais para serem empregados nos 
pavimentos, uma vez que essas características interferem nas propriedades 
geotécnicas e no estado compactado do solo (BERNUCCI et al., 2008). 
Segundo Ricardo e Catalani (1990), o processo empregado para romper a 
compacidade do solo em seu estado natural, desagregando-o e tornando possível 
o seu manuseio, é chamado de escavação. Os materiais existentes na crosta 
terrestre que são escavados, transportados e compactados durante a execução de 
uma obra apresentam os mais diversos aspectos, quer quanto a sua natureza, 
consistência, constituição ou processo de formação. O principal critério que 
intervém na classificação dos solos escavados é a maior ou menor dificuldade que 
oferecem ao desmonte, seja ele manual ou mecanizado. Em princípio esses 
materiais podem ser classificados em três categorias (RICARDO; CATALANI, 
1990): 
1ª Categoria: são aqueles facilmente escavados com equipamentos 
23 
 
 
normais, ainda que se apresentem bastante rijos, em razão do baixo teor de 
umidade, pois quando úmidos podem perder a resistência oferecida ao desmonte. 
2ª Categoria: são os mais resistentes ao desmonte e não admitem o uso 
dos equipamentos comuns, somente após o emprego de algum tratamento prévio. 
Esse tratamento prévio é o desmonte inicial, obtido com o emprego de 
escarificadores acionados hidraulicamente e montados na parte posterior de 
tratores de esteiras pesados, que rasgam a superfície compacta, através de várias 
passadas, propiciando a posterior utilização de equipamentos comuns. 
3ª Categoria: a rocha viva é a melhor caracterizada, porque só a ela 
pertencem os materiais que apenas admitem o desmonte pelo emprego contínuo e 
exclusivo de explosivos de média e alta potência, e apresentam dureza igual ou 
superior a do granito. 
Para a seleção e caracterização dos materiais são empregadas diversas 
técnicas, como a distribuição granulométrica, resistência, forma dos grãos, 
compactação, permeabilidade, etc. As técnicas, conforme ilustra a Figura 4, podem 
ser utilizadas para determinação de propriedades físicas, como a granulometria, 
tamanho e forma das partículas, e também para determinação de estados e limites 
de consistência, em que se incluem o limite de plasticidade e liquidez, além de 
outras técnicas como a compacidade de solos, que é técnica que visa reduzir o 
volume de vazios de um solo para aumentar sua resistência e torná-lo mais estável 
(ALMEIDA, [2004]; CAETANO, 2016). 
Segundo Pinto (2002), o solo apresenta um volume total constituído de três 
fases: partículas sólidas, água e ar, e para a determinação do comportamento desse 
solo, é necessário entender a relação que existe entre essas três fases. Em um solo 
a quantidade de água e ar são elementos variáveis, uma vez que as partículas de 
solo permanecem as mesmas, alterando apenas seu estado. Dessa forma, se sabe 
que o estado em que o solo se encontra é condição fundamental para apontar seu 
comportamento e alguns índices, que são importantes no estudo das propriedades 
do solo e foram criados para relacionar os volumes e pesos das três fases: 
Umidade (w): a umidade de um solo pode ser definida como sendo a razão 
24 
 
 
entre o peso da água contida em um determinado volume de solo úmido e o peso 
seco. 
Porosidade (ƞ): razão entre o volume de vazios e o volume total da amostra 
de solo. Sempre é expressa em porcentagem. 
Índice de vazios (e): relação entre o volume de vazios e o volume das 
partículas sólidas. Não pode ser determinado diretamente, é necessário ser 
calculado através de outros índices. 
Grau de Saturação (S): relação entre o volume de água e o volume de 
vazios. Um valor igual a 0%, representa um solo seco, enquanto que 100% um solo 
saturado. 
Peso específico natural ou peso específico (γn): razão entre o peso total 
do solo e seu volume total. Para casos de compactação, usa-se o termo peso 
específico úmido. 
Peso específico aparente seco (γd): relação entre o peso dos sólidos e o 
volume total. Este valor corresponde ao peso específico que o solo teria, caso 
viesse a ficar seco. Depende do peso específico natural e da umidade. 
Peso específico aparente saturado (γsat): peso específico do solo caso 
esse tornasse-se saturado sem variação de volume. Pouca aplicação prática. 
Peso específico aparente submerso (γsub): usado para determinação de 
tensões efetivas, representa o peso específico efetivo do solo quando submerso. 
A partir de estudos realizados pelo Engenheiro Atterberg, o estado e o limite 
de consistência foram estabelecidos, para caracterizar as mudanças de 
comportamento do solo entre os seus estados. Posteriormente, Casagrande 
adaptou os procedimentos propostos por Atterberg a fim de descrever a 
consistência de solos com grãos finos e teor de umidade variável (DAS, 2007). Com 
isso, foi possível obter quatro estados básicos do solo, com base em seu teor de 
umidade: sólido, semissólido, plástico e líquido através do (PINTO, 2006): 
Limite de Liquidez (LL): é definido como o teor de umidade no ponto e 
transição do estado plástico para o estado líquido, sua determinação é feita pelo 
25 
 
 
aparelho de Casagrande que consiste em um prato de latão em forma de concha, 
sobre um suporte de ebonite. Por meio de um excêntrico, imprime-se ao prato 
repetidamente, quedas de altura de 1 cm e intensidade constante. 
Limite de Plasticidade (LP): é determinado pelo cálculo da porcentagem 
de umidade para a qual o solo começa se fraturar quando se tenta moldar um 
cilindro de 3 mm de diâmetro e de 10 cm de comprimento. É realizado manualmente 
por repetidos rolamentos da massa de solo sobre a placa de vidro despolido. 
Índice de Plasticidade (IP): é o valor correspondente entre a diferença do 
limite de liquidez e o limite de plasticidade (IP = LL – LP). Para Caputo (1988), a 
zona em que o terreno se encontra no estado plástico, máximo para as argilas e 
nulo para areias, fornece um critério para se avaliar o caráter argiloso de um solo. 
Portanto, quanto maior o IP, mais plástico será o solo. 
São apresentadas as principais técnicas na aplicação da mecânica dos 
solos em estradas. O engenheiro deve lembrar-se da importância do conhecimento 
dessas técnicas quando o objetivo é projetar estradas. 
Propriedades físicas 
o Granulometria 
o Tamanho das partículas 
o Forma das partículas 
o Teor de umidade 
o Densidade das partículas 
o Porosidade 
Estados e limites de consistência 
o Limite de plasticidade 
o Limite de liquidez 
o Limite e grau de contração 
 
Outros 
o Compacidade relativa 
o Grau de compactação 
o Permeabilidade 
26 
 
 
 
 
6 MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA 
 
 
Todas as obras de engenharia civil são assentadas em um terreno que tem 
como estrutura o solo e, de forma inevitável, o comportamento desse deve ser 
considerado. A observação e análise do comportamento das obras, ao dar atenção 
às peculiaridades dos solos e entender seus mecanismos de comportamentos 
constituem o estudo da mecânica dos solos, estudado amplamente na engenharia 
geotécnica (PINTO, 2006). 
O solo, segundo o Sistema Brasileiro de Classificação dos Solos (SiBCS), 
é definido como um manto superficial formado por rocha desagregada, ou seja, 
desunida, misturado com matéria orgânica em decomposição, que contém ainda 
água, ar e organismos vivos (EMBRAPA, 2005). 
O solo apresenta propriedades como cor, textura, estrutura, porosidade, 
dentre outras. Fazem parte da sua composição os elementos minerais (45%), como 
sílica, óxido de alumínio e ferro, o ar (25%), a água (25%) e matéria orgânica (5%), 
porém essas características podem variar em função da localização e sazonalidade 
(CAETANO, 2016). 
Para Machado, S. e Machado, M. (1997), os solos são definidos como 
“material solto, natural da crosta terrestre onde habitamos, utilizado como material 
de construção ede fundação das obras do homem”. Ou ainda, chama-se de solo a 
rocha já decomposta ao ponto granular e passível de ser escavada apenas com o 
auxílio de pás, picaretas e/ou escavadeiras, sendo um conceito mais voltado para 
a engenharia civil. 
De todas as obras de engenharia, as relacionadas à geotecnia, quando 
executadas inadequadamente são responsáveis por grandes impactos e prejuízos, 
sejam eles econômicos ou ambientais. Um exemplo que aconteceu no Brasil foi o 
deslizamento de encostas, que devido ao clima chuvoso e ao crescimento 
desordenado das metrópoles causaram enormes prejuízos. Exemplifica-se, aqui a 
27 
 
 
 
 
importância de um profissional com conhecimentos geotécnicos, para evitar a 
ocorrência de desastres como esse (MACHADO, S.; MACHADO, M.,1997). 
O solo recebe todas as cargas que são transmitidas pelas obras de 
engenharia. Em algumas obras, o solo é utilizado como o próprio material de 
construção, como no caso dos aterros rodoviários, assim como o concreto e o aço 
que são usados na construção de edifícios e pontes. Inclusive as embarcações 
quando são construídas transmitem ao solo as cargas do seu peso (PINTO, 2006). 
 
 
 
 
 
 
 
Os campos de aplicação da mecânica dos solos apresentados na Figura 1 
são separados de acordo com o elemento a ser construído e dividem-se, conforme 
Machado, S. e Machado, M. (1997), em: 
Fundações 
Obras subterrâneas e 
estruturas de contenção 
Campo de aplicação 
Projeto de pavimentos 
Escavações, aterros e barragens 
Figura 1. Campos de aplicação da mecânica dos solos voltados à 
engenharia 
Fonte: Adaptada de Machado, S. e Machado, M. ([1997], p. 06). 
28 
 
 
 
 
 Fundações: é parte pela qual as cargas da estrutura são 
descarregadas no solo. O tipo de estrutura a ser utilizado e suas características 
podem ser decididos conhecendo-se somente os princípios e aplicação da 
mecânica dos solos. 
 Obras subterrâneas e estruturas de contenção: estruturas de 
drenagem, dutos, túneis e obras de contenção são exemplos de sistemas que 
necessitam do conhecimento da interação solo-estrutura para serem projetados. 
 Projeto de pavimentos: os pavimentos podem ser flexíveis ou 
rígidos. Os efeitos de contração e expansão do solo por conta da umidade são 
problemas no projeto de pavimentos flexíveis, por exemplo. Os pavimentos flexíveis 
dependem do solo para transmissão das cargas geradas pelo tráfego. 
 Escavações, aterros e barragens: para sua execução são 
necessários conhecimento da estabilidade dos taludes, do comportamento do solo, 
da quantidade de água e sua influência, dentre outros. 
 
6.1 Índices físicos 
 
Para determinar o estado do solo, são definidos indicadores relativos ao peso e 
volume das três fases. 
Observe: 
TABELA 
Ms peso do solo seco 
Mw peso da água 
MT peso total 
MT Ms + Mw 
Vs Volume do solo seco 
Vw Volume da água 
Va volume de ar 
Vv volume de vazios 
29 
 
 
Vv Vw + Va 
VT Volume total 
VT Vs + Vv 
 Fonte: adaptado MECÂNICA..., 2014. 
 
 Fonte:slideplayer.com.br 
 
Definição das relações: 
 
 Relação entre pesos: 
 A umidade é fornecida como uma porcentagem. Seu valor depende do tipo de 
solo, mas geralmente fica entre 10% e 40%. 
 
 Relações entre volumes: 
 
30 
 
 
 Índice de vazios: O índice vazio é um número sem dimensão. 
 
 Porosidade: esta é dada em porcentagem. 
 
 
 Grau de saturação: dado em porcentagem, varia de zero a 100%. 
 
 
 Relações entre pesos e volumes: 
 
 Peso específico dos sólidos: este varia de um pouco de solo para solo. 
 
 Peso específico natural: possuem valores variáveis. 
 
 Peso específico aparente seco: são situados entre determinados valores. 
 Peso específico aparente saturado:quando o solo está saturado, chamamos de 
peso específico aparente saturado. 
31 
 
 
 Peso específico da água:este varia um pouco com a temperatura da água. 
 
Estes indicadores físicos são deteminados por meio de testes em laboratório: w,  
e s. Para os demais índices são calculados através das relações que podem ser 
determinadas entre eles. (MECÂNICA..., 2014). 
Figura: Relação entre os diversos índices físicos. 
 Fonte:(MECÂNICA..., 2014) 
 
7 TALUDES 
 
 
Superfícies não horizontais podem ser chamadas de taludes. São 
agrupadas em dois grupos: taludes artificiais e naturais. As encostas artificiais são 
formadas pela ação direta do homem. São classificados como encostas artificiais 
32 
 
 
os taludes de corte e aterros. Taludes naturais são aqueles formados pela ação da 
natureza sem nenhuma interferência humana (MACHADO,1997). 
Caputo (1987) fornece a terminologia usualmente adotada de uma encosta 
através da Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
Segundo Caputo (1988b), Podem ser naturais, casos das 
encostas ou vertentes, ou artificiais, como os taludes de 
cortes e aterros. 
 
 
 
 
O ângulo de um talude natural é o maior ângulo de inclinação para um 
determinado tipo de solo exposto ao tempo, obtido sem ruptura do equilíbrio do 
maciço. Conforme Cardoso (2002), nos solos não coesivos (areias) esse ângulo 
praticamente coincide com o ângulo de atrito interno, e nos solos coesivos (argilas), 
que são bastante impermeáveis, teoricamente equivale a 90°. No entanto, a 
presença de fissuras devidas à retração por molhagem e secagem acaba permitindo 
a entrada de água no corpo do talude, que leva à sua instabilização. Como 
conseqüência, o ângulo de talude natural de solos coesivos situa-se em torno dos 
40°. 
33 
 
 
Compreende-se da sua definição que na estabilidade dos taludes interferem 
condicionantes relativos à natureza dos materiais constituintes e dos agentes 
perturbadores, quer sejam de natureza geológica, antrópica ou geotécnica. 
Fiori (2001), diz que estes condicionantes tornam seu estudo bastante 
complexo, abrindo horizontes aos especialistas em geologia aplicada, mecânica dos 
solos e mecânica das rochas. Salienta ainda sua importância, devido aos 
numerosos acidentes ocorridos e que ocorrem com freqüência, em todas as épocas 
e em todas as partes do mundo, inclusive com perdas de vidas humanas e grandes 
prejuízos materiais. 
De acordo com Filho e Virgili (1998, p. 243): 
 
Os taludes ou as encostas naturais são definidos como superfícies 
inclinadas de maciços terrosos, rochosos ou mistos (solo e rocha), 
originados de processos geológicos e geomorfológicos diversos, 
podendo apresentar modificações antrópicas, tais como cortes, 
desmatamentos, introdução de cargas, etc. 
 
Segundo estes mesmos autores, o termo encosta é mais empregado em 
estudos de caráter regional. Eles distinguem dois tipos de talude: o talude de corte, 
entendido como um talude originado de escavações antrópicas diversas; e o talude 
artificial, que se refere ao declive de aterros construídos a partir de materiais de 
diferentes granulometrias e origens, incluindo rejeitos industriais, urbanos ou de 
mineração. 
Carmignani e Fiori (2009) também apresentam definição semelhante de 
talude, como sendo “toda e qualquer superfície inclinada que limita um maciço de 
terra, rocha ou de ambas, distinguindo igualmente talude natural (encostas ou 
vertentes) e artificial (cortes e aterros)”. 
 
8 MOVIMENTOS DE TALUDES 
 
 
Segundo Caputo (1988b), quanto às formas de instabilidade de maciços 
terrosos, nem sempre se apresentam bem caracterizadas e definidas, podendo se 
classificar em três grandes grupos: 
34 
 
 
 
Desprendimento de terra ou rocha: é uma porção de solo ou fragmento 
de rocha que se destaca do resto do maciço, caindo livre e rapidamente, conforme 
Figura 3: 
Figura 3: Esquema representativo de um movimento de terreno, o tombamento. 
 
Escorregamento: é o deslocamento rápido de uma massa de solo ou de 
rocha que, rompendo-se do maciço, desliza para baixo e para o lado, ao longo de 
uma superfície dedeslizamento, conforme demonstrado na Figura 4. 
 
Figura 4: Representação esquemática de um escorregamento múltiplo. 
 
 
 
 
Rastejo: é o deslocamento lento e contínuo de camadas superficiais sobre 
camadas mais profundas, com ou sem limite definido entre a massa de terreno que 
35 
 
 
se desloca e a que permanece estacionária, conforme Figura 5. 
 
 
 
 
8.1 Causa dos Movimentos de Taludes 
 
Conforme ABGE (1998), os principais condicionantes dos escorregamentos 
e processos correlatos na dinâmica ambiental brasileira são: 
 
 características climáticas, com destaque para o regime pluviométrico; 
 características e distribuição dos materiais que compõem o substrato 
das encostas/taludes, abrangendo solos, rochas, depósitos e estruturas geológicas; 
 características geomorfológicas, com destaque para inclinação, 
amplitude e forma do perfil das encostas; 
 regime das águas de superfície e subsuperfície; 
 características do uso e ocupação, incluindo cobertura vegetal e as 
diferentes formas de intervenção antrópica das encostas, como cortes, aterros, 
concentração de água pluvial e servida, etc. 
Geralmente constitui causas de um escorregamento o “aumento” de peso 
do talude (incluindo as cargas aplicadas) e a “diminuição” da resistência ao 
cisalhamento do material. De acordo com Caputo (1988b) a concomitância desses 
fatores nas estações chuvosas ou pouco depois, explica a ocorrência da maioria 
dos escorregamentos nesses períodos de grande precipitação pluviométrica. 
 
 
Figura 5: Exemplo rastejo (Rio Missouri) – Período de 9 meses. 
36 
 
 
9 ESTABILIDADE DE TALUDES 
 
A Associação Brasileira de Geologia de Engenharia define estabilização de 
talude ou encosta como um tratamento aplicado a uma vertente de terreno, natural 
ou modificada, para melhorar as suas características de resistência, intervindo nos 
condicionantes relativos à natureza dos seus materiais constituintes e nos agentes 
de deflagração de processos responsáveis pela sua instabilidade. Tais processos 
podem ser tanto superficiais (erosão, escorregamento raso) quanto podem envolver 
movimentos mais intensos de massa (queda de bloco, corrida de lama). Os 
condicionantes da instabilidade são a geologia (litologia, composição e estrutura), a 
morfologia (declividade e comprimento de rampa) e a hidrogeologia (águas 
superficiais e subterrâneas) da encosta. 
Quando se assume a possível instabilidade de uma encosta, devem ser 
tomadas medidas de estabilização para evitar uma possível catástrofe. O mesmo 
ocorre sempre que, por razões ambientais, econômicas ou construtivas, é realizada 
a escavação de um declive em um ângulo superior ao existente. As medidas de 
estabilização devem ser adotadas de acordo com as condições existentes, para 
isso, a realização de estudos geotécnicos e geológicos permitirá a definição das 
características geotécnicas dos materiais existentes, bem como a definição de 
possíveis mecanismos de ruptura. A estabilidade de uma inclinação pode ser 
alcançada de duas maneiras, diminuindo as forças estabilizadoras ou aumentando 
as forças estabilizadoras. 
Com relação às obras de estabilização de taludes e encostas, é 
fundamental o conhecimento dos seus principais tipos, da sua forma de atuação e 
das solicitações que impõem ao terreno. Com base nesses dados são definidas a 
melhor solução técnica e econômica para o problema de instabilização analisado. 
Segundo Caputo (1988b), são vários os métodos utilizados para a 
estabilização de taludes, dentre eles os mais usuais são: 
37 
 
 
 
9.1 Diminuição da inclinação do talude 
 
Mudar a geometria do talude geralmente significa reduzir a altura do talude, 
ou reduzir seu ângulo de inclinação, sendo o meio mais barato de melhorar a 
estabilidade do talude. No entanto, nem sempre é a medida mais efetiva, pois a 
redução da altura, ou ângulo, não só reduz as forças solicitantes que tendem a 
induzir a ruptura mas também reduz a tensão normal e portanto a força de atrito 
resistente, que depende basicamente da tensão normal atuante na superfície 
considerada (GUIDICINI, 1983). 
 
De uma maneira geral o método mais simples de reduzir o peso é a 
suavização do seu ângulo de inclinação (Figura A) ou, então através da execução 
de um ou mais patamares (Figura B). 
 
 
 
 
Figura A Figura B 
 
 
Métodos para diminuição da inclinação de taludes 
 
 
9.2 Drenagem (superficial e profunda) 
 
É sabido que as águas superficiais ou de infiltrações influem na estabilidade 
dos taludes. Daí a importância dos diferentes tipos de drenagem, tanto superficial, 
através de canaletas (Figura C), como profunda, por meio de furos horizontais 
(Figura D). (CAPUTO 1988). 
38 
 
 
 
 
 
Figura C Figura D 
Métodos de drenagem superficial e profunda 
 
 
9.3 Revestimento do talude 
 
Trata-se da plantação do talude com espécies vegetais (Figura E) 
adequadas ao clima local é uma proteção eficaz, do talude, sobretudo contra a 
erosão superficial. Tem sido usado muito a “hidrossemeadura”, assim chamada 
porque o plantio se dá por via líquida. (CAPUTO 1988). 
 
CANALETAS 
FURO HORIZONTAL 
Figura E: Revestimento do talude com espécies vegetais. 
39 
 
 
 
9.4 Emprego de materiais estabilizantes 
 
Este processo visa melhorar as características de resistência dos solos, 
misturando-os com alguns produtos químicos. As injeções de cimento são 
particularmente recomendadas em casos de maciços rochosos fissurados. 
Também utilizado para atender situações de proteção provisória, e até 
mesmo permanente, está sendo empregado uma técnica baseada na 
pulverização de calda fluida de cal com aglutinantes fixadores sobre as 
superfícies de solo a serem protegidas. Para atender situações de proteção 
provisória, quando se pretenda no futuro substituir a pintura de cal por algum tipo 
de revestimento vegetal de caráter paisagístico, bastaria apenas “arranhar” com 
um rastelo ou raspar a película de revestimento da pintura a cal e proceder de 
imediato o revestimento vegetal desejado, obviamente com os cuidados 
agronômicos de praxe. Segue ilustração na Figura F. (CAPUTO 1988) 
 
 
 
9.5 Muros de arrimo e ancoragens 
 
A execução de muros de arrimos convencionais ou a introdução de tirantes 
de aço, protendidos ou não, no interior do maciço, ancorando-os fora da zona do 
escorregamento, constituem soluções para muitos casos que ocorrem na prática. 
 
40 
 
 
 
 
Segundo Caputo (1988b), a técnica de ancoragem no Brasil foi introduzida a partir 
de 1957, com os trabalhos pioneiros do Prof. Costa Nunes. Sua primeira aplicação 
em obras rodoviárias foi a ancoragem de blocos de rocha e de muros na Estrada 
Rio – Teresópolis. 
 
9.6 Utilização de bermas 
 
Consiste em colocar no pé do talude, bermas (Figura G), isto é, banquetas 
de terra, em geral do mesmo material que o do próprio talude, com o fim de 
aumentar a sua estabilidade. Segundo Caputo (1988), este aumento é devido ao 
seu próprio peso e à redistribuição das tensões de cisalhamento que se produzirá 
no terreno de fundação, onde abaixo do pé do talude as tensões são elevadas. 
 
 
 
Figura G: Utilização de bermas 
 
 
 
9.7 Prévia consolidação da fundação 
 
Sempre que a fundação for constituída por solos compressíveis, há que se 
cuidar da progressiva mobilização de sua resistência ao cisalhamento, em alguns 
casos até acelerando o processo de consolidação por meio de drenos verticais de 
areia. (CAPUTO 1988).
BERMA 
41 
 
 
 
 
10 INFLUÊNCIA DA ÁGUA NA ESTABILIDADE DE TALUDES 
 
 
Os principais mecanismos de atuação das águas de subsuperfície no 
desencadeamento de escorregamentos segundo ABGE (1998) são os seguintes: 
 
 Diminuição da coesão aparente: maciços terrosos, com a 
permeabilidade crescente com a profundidade, tendem a formar linhas de fluxo 
subverticais, que aumentam o grau de saturação e diminuem os efeitos da coesão 
aparente, com oavanço em profundidade da frente de umedecimento. Este 
processo pode levar os taludes à ruptura, mesmo sem a formação ou elevação do 
NA; 
 Variação do nível piezométrico em massas homogêneas: a 
elevação do nível d´água nestas condições, aumenta as pressões neutras, 
reduzindo as tensões normais efetivas e a resistência ao cisalhamento, podendo 
levar os taludes à ruptura; 
 Elevação da coluna d´água em descontinuidades: o nível de água 
subterrâneo sofre alteamentos mais intensos nos taludes rochosos pouco 
fraturados, quando comparados com os de maciços terrosos, em virtude de suas 
porosidades relativas inferiores. Essas elevações do NA nas descontinuidades 
diminuem tanto as tensões normais efetivas como podem gerar esforços laterais 
cisalhantes, contribuindo, em ambos os casos, para a deflagração de 
escorregamentos nas encostas e nos taludes. 
A erosão subterrânea retrogressiva, piping, também associada à dinâmica 
de águas subsuperficiais, pode induzir a instabilização de taludes e encostas de 
maciços terrosos (ABGE, 1998). 
42 
 
 
 
 
11 OBRAS DE ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS E TALUDES 
 
 
De acordo com Carvalho (1991, p. 3), é com base no conhecimento das 
causas dos processos de instabilização de taludes de cortes, aterros e encostas 
naturais que devem ser definidas e construídas as obras de estabilização. Este 
embasamento faz-se necessário para garantir a eficácia e a eficiência das obras do 
ponto de vista técnico e econômico, evitando a execução de obras desnecessárias 
e a alocação de recursos financeiros excessivamente elevados para a sua função. 
As alternativas de projeto deverão sempre partir das soluções mais simples 
e baratas (FILHO e VIRGILI, 1998). Os principais grupos e tipos de obras de 
estabilização de taludes e encostas são apresentados na tabela 1. 
 
 
GRUPOS TIPOS 
Obras sem estrutura de 
contenção 
Retaludamentos (corte e aterro) 
Drenagem (superficial, subterrânea, de obras) 
Proteção superficial (naturais e artificiais) 
 
Obras com estrutura de 
contenção 
Muros de gravidade 
Atirantamentos 
Aterros reforçados 
Estabilização de blocos 
Obras de proteção 
Barreiras vegetais 
Muros de espera 
Tabela 1: Principais tipos de obras de estabilização de taludes e encostas 
Fonte: Carvalho (1991; apud FILHO e VIRGILI, 1998, p. 264). 
 
Carvalho (1991, apud FILHO e VIRGILI, 1998) propõe um fluxograma de 
utilização destes diferentes grupos de obras, levando-se em conta instabilizações 
em aterros e taludes de cortes e o princípio do emprego das soluções mais simples 
para as mais complexas. 
43 
 
 
 
 
 
 
 
Fluxograma p/ utilização dos tipos de obras de estabilização de taludes 
Fonte: Carvalho (1991; apud FILHO e VIRGILI, 1998, p. 264). 
 
 
Muros de arrimo 
 
A designação “Muros de Arrimo” é utilizada de uma forma genérica para 
referir-se a qualquer estrutura construída com a finalidade de servir de contenção 
ou arrimo a uma determinada massa de solo instável, ou seja, que tem a 
possibilidade de se movimentar para baixo, a partir da sua ruptura por cisalhamento 
(MARANGON, 2006). 
Para Gerscovich (2010) muros são estruturas corridas de contenção de 
parede vertical ou quase vertical, apoiadas em uma fundação rasa ou profunda. 
Podem ser construídos em alvenaria (tijolos ou pedras) ou em concreto (simples ou 
armado), ou ainda, de elementos especiais. 
Os muros de arrimo são considerados obras de contenção passiva, 
podendo ser de vários tipos: gravidade (construídos de alvenaria, concreto, gabiões 
ou pneus), de flexão (com ou sem contraforte) e com ou sem tirantes. 
44 
 
 
 
 
 
 
Muros de arrimo 
Fonte: Dyminski. 
 
 
Para o projeto e dimensionamento de todos os tipos convencionais de 
muros de arrimo, visando garantir a estabilidade dos mesmos, os seguintes 
mecanismos potenciais de ruptura deverão ser cuidadosamente estudados e 
verificados: a) Instabilidade global do talude; b) Deslizamento ao longo da base do 
muro; c) Tombamento em relação ao pé do muro; d) Capacidade de suporte do solo 
de fundação do muro (MARANGON, 2006). 
45 
 
 
 
 
Muro de gravidade 
 
Muros de Gravidade ou muros de peso são estruturas corridas que se 
opõem aos empuxos horizontais pelo peso próprio. Geralmente, são utilizadas para 
conter desníveis pequenos ou médios, inferiores a cerca de 5m. Os muros de 
gravidade podem ser construídos de pedra ou concreto (simples ou armado), 
gabiões ou ainda, pneus usados (GERSCOVICH, 2010). Dependem da geometria 
e do peso próprio para sua estabilidade. Um muro de peso deve ser construído com 
a largura suficiente para evitar o surgimento de tensões de tração em seu interior. 
Estas tensões seriam provocadas pela ação instabilizante do empuxo do 
solo, com tendência ao deslizamento da base e ao tombamento do muro 
(MARANGON, 2006). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obra de contenção passiva – Muro de gravidade 
Fonte: Filho e Virgili (1998, p. 265). 
46 
 
 
 
 
Cortina atirantada 
 
Consiste numa parede de concreto armado, através dos quais o maciço é 
perfurado, sendo introduzidas nos furos barras metálicas (tirantes). Após o 
posicionamento destas barras, é introduzida nas perfurações nata de cimento a alta 
pressão, que penetra nos vazios do solo, formando um bulbo, e ancorando as barras 
metálicas. Passado o tempo de cura da nata de cimento, os tirantes são protendidos 
e presos na parede de concreto, o que faz com que esta estrutura seja “empurrada” 
contra o maciço (DYMINSKI). 
 
Obra de contenção ativa - Cortina atirantada 
Fonte: Filho e Virgili (1998, p. 265). 
 
Deve-se lembrar que, na opção por um destes tipo de obra, ou seja, na 
elaboração de projetos de estabilização de taludes, não se pode esquecer que 
“cada caso é um caso” e que “a natureza não se repete”, e, portanto, a adoção de 
uma solução deve estar embasada em estudos cuidadosos, que consideram as 
características do meio físico e os processos de instabilização envolvidos. 
CARVALHO (1991). 
 
 
12 FATOR DE SEGURANÇA (FS) 
47 
 
 
 
 
A segurança de um projeto de engenharia é usualmente avaliada através 
de um fator de segurança (FS), definido como a razão entre a resistência disponível 
e o carregamento atuante. 
Segundo Dell’ Avanzi; Sayão (1998), a adoção de um valor de FS mínimo 
admissível para uma determinada obra implica na adoção de um risco calculado 
ou aceitável. 
Sua adoção depende do julgamento e experiências profissionais do 
projetista conjugada com a margem de segurança apropriada, considerando 
fatores econômicos e sociais. Devido a isso, para uma dada obra com um 
determinado conjunto de dados, diferentes projetistas irão adotar diferentes 
valores para o Fator de Segurança. 
No Quadro são apresentados os valores típicos para o FS mínimo como 
padrões de avaliação dos parâmetros de segurança, para projetos de taludes, 
conforme a NBR 11682/1991. 
 
Valores típicos de Fator de segurança (NBR 11682, 1991) 
 
Grau de 
seguranç
a 
necessári
o ao local 
Métodos baseados 
no equilíbrio-limite 
 
Tensão-deformação 
Padrão: fator
 de 
segurança mínimo* 
 
Padrão: deslocamento 
máximo 
alto 1,50 Os deslocamentos máximos devem ser compatíveis com o grau de 
segurança necessário ao local, à sensibilidade de construções 
vizinhas e à geometria do talude. Os valores assim calculados 
devem ser 
justificados. 
médio 1,30 
baixo 1,15 
48 
 
 
 
 
Apresenta as definições de níveis de segurança para enquadramento 
segundo o seu risco potencial a vidas humanas. 
Nível de 
Critério segurança 
 
 
 
Alto 
Áreas com intensa movimentação e permanência de 
pessoas, como edificações públicas, residenciais, ou 
industriais, estádios, praças e demais locais, urbanos 
ou não, com possibilidade de elevada concentração de 
pessoas. 
Ferrovias e rodovias de tráfego intenso. 
 
Médio 
Áreas e edificações com movimentação e 
permanência restrita de pessoas. 
Ferrovias erodovias de tráfego moderado. 
 
Baixo 
Áreas e edificações com movimentação e 
permanência eventual de pessoas. 
Ferrovias e rodovias de tráfego reduzido. 
Nível de segurança desejado contra a perda de vidas humanas 
Fonte: Adaptado NBR 11682 (2006, P 12-13). 
 
 
 
 
 
Apresenta os níveis de relacionados aos possíveis danos materiais e 
ambientais envolvidos na estabilidade de taludes. 
 
 
Nível de 
Critério segurança 
 
 
Alto 
Danos Materiais: Locais próximos a propriedades 
de alto valor histórico, social ou patrimonial, obras 
de 
grande porte e áreas que afetem serviços 
essenciais. 
49 
 
 
 
 
 Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes 
ambientais graves, tais como nas proximidades de 
oleodutos, barragens de rejeito e fábricas de 
produtos tóxicos. 
 
 
Médio 
Danos Materiais: Locais próximos a propriedades 
de valor moderado. 
Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes 
ambientais moderados. 
 
Baixo 
Danos Materiais: Locais próximos a propriedades 
de valor reduzido. 
Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes 
ambientais reduzidos. 
Nível de segurança desejado contra danos materiais e ambientais 
Fonte: Adaptado NBR 11682 (2006, P. 23). 
50 
 
 
 
 
13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11682:2009 – 
Estabilidade de encostas. Informações de catálogo. Disponível em: 
http://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=51490. Acesso em 02/06/2020. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA (ABGE). 
Glossário: estabilização de talude e encosta. Disponível em: 
http://abge.org.br/page/glossario. Acesso em 02/06/2020. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6502:1995: 
rochas e solos. Rio de Janeiro: ABNT, 1995. 
 
 
BRADY, N.; WEIL, R. Elementos da natureza e propriedades dos solos. 3. ed. Porto 
Alegre: Bookman, 2013. 
 
CAETANO, M. O. Minerais, rochas e solos. Material de aula da Unisinos, curso de 
Engenharia Ambiental, disciplina de gestão de recursos naturais e passivos 
ambientais. 2016. 
 
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. 6. ed. Rio de Janeiro: Livros 
Técnicos e Científicos, 1988. 
 
FLORIANO, C. F. Ancoragem em rocha: estudo da adesão nata-rocha de dois 
arenitos da serra do Espigão, SC. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – 
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio 
Grande do Sul, Porto Alegre, 2014. 
 
ESCOLA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL - EEEP ENSINO MÉDIO INTEGRADO À 
EDUCAÇÃO PROFISSIONAL (BRASIL). GOVERNO DO ESTADO DE CEARÁ. Mecânica dos 
http://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=51490
http://abge.org.br/page/glossario
51 
 
 
Solos. [S. l.], [2020]. Disponível em: 
https://educacaoprofissional.seduc.ce.gov.br/images/material_didatico/edificacoes/edificacoes_m
ecanica_dos_solos.pdf. Acesso em: 26 jan. 2021. 
 
GROTZINGER, J.; JORDAN, T. Para entender a terra. 6. ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2013. 
 
MICHELL, J. K.; SOGA, K. Fundamentals of soil behavior. 2. ed. New York: John 
Wiley e Sons, 1993. 
 
OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, S. N. A. (Ed.). Geologia de engenharia. São Paulo: 
Associação Brasileira de Mecânica dos Solos, 1998. 
 
PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 2. ed. São Paulo: 
Oficina de Textos, 2012. 
 
PINTO, C. de S. Curso básico de mecânica dos solos. 3. ed. São Paulo: Oficina de 
Textos, 2006. 
 
PINTO, C. de S. Curso básico de mecânica dos solos. 2. ed. São Paulo: Oficina de 
Textos, 2002. 
SECRETARIA DE SERVIÇOS PÚBLICOS (BRASIL). PREFEITURA DE 
RECIFE. MÉTODOS DE ENSAIO SOLO-ANÁLISE GRANULOMÉTRICA. [S. l.], 
2003. Disponível em: 
https://www.recife.pe.gov.br/pr/servicospublicos/emlurb/cadernoencargos/paviment
acao_SoloAnalisegranulometrica.pdf. Acesso em: 26 jan. 2021. 
VARGAS, M. Mecânica dos solos. São Paulo: Escola Politécnica Universidade de 
São Paulo, 1970. 
 
TOLEDO, M. C. de; OLIVEIRA, S. M. B.; MELFI, A. J. Da rocha ao solo: 
intemperismo e pedogênese. In: TEIXEIRA, W. et al. (Org.). Decifrando a terra. 2. 
52 
 
 
ed. São Paulo: Nacional, 2009. p. 210-239. 
MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES. [S. l.], 2014. Disponível em: 
https://www.fau.usp.br/cursos/graduacao/arq_urbanismo/disciplinas/pef0522/Pef05
22-notas_de_Aula.pdf. Acesso em: 28 jan. 2021.