TEMA 2 - Estabilidade de taludes e aterros

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DESCRIÇÃO
O entendimento dos aspectos sobre a estabilidade e as causas de deslizamentos em taludes e obras de aterros sobre
solos moles e compactação.
PROPÓSITO
Deslizamentos de terra e aterros sobre solos moles são assuntos correntes em obras de terras, cujos aspectos de
engenharia envolvem o conhecimento das causas para ruptura de taludes e como estabilizá-los, bem como a mitigação de
problemas associados aos solos moles.
PREPARAÇÃO
Antes de iniciar o estudo deste conteúdo, tenha em mãos uma calculadora científica ou use a calculadora de seu
smartphone/computador.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Reconhecer as causas e consequências dos deslizamentos de terras
MÓDULO 2
Reconhecer os métodos para prever os deslizamentos de terra
MÓDULO 3
Identificar as condicionantes de projeto de aterros sobre solos moles
MÓDULO 4
Reconhecer os aspectos associados à compactação dos solos
INTRODUÇÃO
BEM-VINDO AO ESTUDO SOBRE ESTABILIDADE DE
TALUDES E ATERROS
AVISO: orientações sobre unidades de medida.
AVISO: ORIENTAÇÕES SOBRE UNIDADES DE MEDIDA
Em nosso material, unidades de medida e números são escritos juntos (ex.: 25km) por questões de tecnologia e
didáticas. No entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um espaço entre o número e a unidade (ex.: 25 km).
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Logo, os relatórios técnicos e demais materiais escritos por você devem seguir o padrão internacional de separação
dos números e das unidades.
ASPECTOS ASSOCIADOS AOS DESLIZAMENTOS EM
TALUDES
MÓDULO 1
 Reconhecer as causas e consequências dos deslizamentos de terras
CONCEITOS GERAIS
Taludes são planos inclinados, compostos por solos ou rochas, cuja geometria pode ser natural ou construída pelo
homem, por meio de atividades de cortes e aterros. Essas estruturas estão presentes em quaisquer obras de terras, como
encostas de rodovias ou ferrovias, maciço de barragens e escavações.
 Encostas em ferrovia na Noruega.
A denominação das partes constituintes de um talude são, basicamente:
A crista, que consiste na parte mais alta;
O pé, que consiste na parte mais baixa; e
O ângulo de inclinação.
 Denominações geométricas de taludes.
Quando a encosta é de grande extensão, da ordem de centenas de metros, e as camadas que compõem o talude são
pouco espessas, da ordem de alguns metros, diz-se que é um talude infinito.
Os problemas associados aos taludes são os movimentos de massas, que podem causar danos materiais e perda de
vidas devido à ruptura dos materiais do talude. Esses movimentos, chamados de deslizamentos e escorregamentos,
ocorrem como uma consequência de o solo ou a rocha procurar uma condição mais estável, de repouso.
Solos que já sofreram escorregamentos são chamados de solos coluvionares, quando associado a solos, e de tálus,
quando associados a blocos de rocha. Esses materiais são classificados como solos transportados ou sedimentares,
formados pela ação da gravidade. É muito importante ter em mente que esses materiais podem vir a romper novamente,
causando novos escorregamentos. Dessa forma, é essencial entender por que os movimentos de massa ocorrem, quais
são as suas consequências, como é possível prevê-los, preveni-los e remediá-los.
CAUSAS
Entre as causas mais comuns para os movimentos de massa, pode-se citar o desmatamento e a erosão em áreas sujeitas
a movimentos de massa, ao acréscimo de carga na crista do talude, que geram solicitações nas quais o solo não
consegue suportar, e o aumento das chuvas, que causam a saturação dos solos. Sendo assim, as causas de rupturas em
taludes podem ser divididas em três grandes grupos: causas internas, externas e intermediárias.
CAUSAS INTERNAS
As causas internas são creditadas aos agentes que reduzem a resistência dos solos, como a ação do intemperismo e o
aumento da poropressão. O primeiro está associado a agentes físicos e químicos que desintegram e modificam os grãos
do solo e suas propriedades. Já o segundo está associado à diminuição da coesão aparente e da tensão efetiva,
intimamente ligada à resistência ao cisalhamento dos solos. As causas internas são identificadas por meio de ensaios nos
materiais do talude e não causam variações significativas na geometria do talude.
CAUSAS EXTERNAS
As causas externas aumentam as tensões cisalhantes, podendo mobilizar a resistência do solo além do que ele tem a
oferecer, causando a ruptura. São exemplos: o acréscimo de carga, como a construção na crista do talude, e o aumento
de vibrações por tráfego ou abalos sísmicos. Mudanças na geometria, como cortes no pé e aumento da declividade dos
taludes, também são causas externas que podem levar uma encosta à ruína.
CAUSAS INTERMEDIÁRIAS
Já as causas intermediárias são aquelas que não se enquadram nas anteriores, como o desmatamento e a erosão de
taludes, o que causará maior infiltração de água e aumento da poropressão.
 Causas de deslizamentos de terra
É possível notar que parte das causas mencionadas é provocada pelo homem (ação antrópica). Mas a ruptura também
está relacionada a fatores como a geologia e geomorfologia local, além de aspectos ambientais como precipitações e
presença de vegetação.
TIPOS DE RUPTURA
As rupturas de encostas são classificadas principalmente pela velocidade do movimento de massa e pela geometria da
ruptura.
Quanto à geometria, os principais tipos de ruptura são relacionados ao formato do movimento de massa, que é dado pela
zona ou superfície de ruptura. A seguir, veremos os tipos mais comuns de ruptura.
RUPTURA PLANAR
Quando o movimento se dá em um plano paralelo à face do talude.
RUPTURA EM CUNHA
Quando o movimento se dá em dois planos de descontinuidade.
RUPTURA CIRCULAR
Quando o movimento se dá em arco de círculo.
RUPTURA POR TOMBAMENTO
Quando o movimento se dá pela rotação do material sobre uma base.
Em solos, as rupturas circulares e planares devem ser mais comuns, esta última ocorrendo quando há um plano de
fraqueza preferencial que tende a ditar o deslizamento, como fissuras e camadas pouco espessas. Em taludes rochosos,
devem ser mais comuns as rupturas em cunha e o tombamento de blocos.
Quanto à velocidade com a qual o material rompido se movimenta, as rupturas podem ser classificadas como
escoamentos, escorregamentos e subsidências.
No escoamento, tem-se um movimento de massas superficiais de solo muito lento (cerca de milímetros por ano),
chamado de rastejo, fluência ou creep. Observa-se que esses movimentos são acelerados em épocas chuvosas e
desaceleram em épocas secas. Embora muito lento, a ação do rastejo pode ser identificada pela deformação de postes,
pilares e troncos de árvores, que sofrem continuamente com o empuxo de terra.
 Rastejos em solos.
Quando a velocidade do movimento é muito grande, podendo atingir velocidades superiores a 10km/h, diz-se que está
ocorrendo corrida, fluxo de detritos ou debris flow. Nesses movimentos, o solo se comporta como um líquido e escoa
livremente como um fluido, como uma avalanche de neve. O efeito dessas rupturas é avassalador, já que transportam não
só uma massa rompida de solo, mas também troncos, galhos, blocos de rocha e até carros a grandes distâncias em
relação ao ponto no qual se deflagrou a ruptura.
 Fluxo de detritos.
Quando o movimento de massa é brusco, diz-se que houve uma subsidência, que é o exemplo de desabamento ou
queda de blocos devido à ação da gravidade. Essas rupturas são causadas principalmente por descontinuidades naturais
no maciço, como fraturas, ou por intempéries em rochas, como a ação da infiltração de água que gera caminhos de
percolação e vazios no maciço rochoso.
 Queda de blocos.
CONSEQUÊNCIAS DOS DESLIZAMENTOS E ESTABILIZAÇÃO
DE TALUDES
Deslizamentos e escorregamentos de terra podem causar consequências severas de danos materiais ou de perdas de
vida.
 Deslizamento de terra em rodovia.
 Deslizamento de terra em casas.
Principalmente em regiões e áreas de risco onde a população menos favorecida se desenvolve em encostas sem
controle habitacional e projetos consistentesde engenharia, infelizmente os casos em que as famílias “perdem tudo” e até
vêm a óbito são muito comuns. Sendo assim, o problema de estabilidade de taludes é não só um problema técnico de
engenharia, mas também um problema social a ser combatido, já que dificilmente essas populações possuem uma
alternativa de moradia.
Para aumentar a estabilidade dos taludes, pode-se aplicar ações nas causas internas, externas e intermediárias.
No caso das causas internas, associadas principalmente à ação da água, é importante monitorar as poropressões e a
superfície freática por meio de piezômetros e medidores de nível d’água, respectivamente, além do controle dos
deslocamentos por meio de inclinômetros.
Estabelecendo níveis de controle para esses instrumentos, caso uma situação próxima a uma emergência seja iminente, a
população do entorno pode ser avisada por meio de sirenes, e medidas de evacuação até locais mais seguros podem ser
tomadas.
 Sirenes de alerta para a população.
Causas intermediárias como erosões e elevada infiltração de água podem ser combatidas com o plantio de vegetação
ou impermeabilização dos taludes com concreto projetado ou manta asfáltica.
 Concreto projetado em faces de taludes.
Outra forma de diminuir a infiltração de água nos taludes é uma drenagem superficial eficiente. As canaletas têm a
função de interceptar e conduzir as águas das chuvas de forma ordenada até um ponto de descarga fora do talude, como
um rio ou uma bacia de dissipação. Quando a declividade do talude é grande, o fluxo deve ser conduzido por descidas
d’água, que podem ser em degraus, para diminuir a energia cinética e a velocidade do fluxo.
Quando o problema da água é profundo, como a criação de lençóis no maciço do talude, será necessário impor uma
drenagem profunda por meio de tubos de PVC sub-horizontais, chamados de dreno horizontal profundo (DHP), o que
diminuirá o nível d’água interna e as poropressões.
Caso o problema do talude seja na sua geometria, com taludes muito inclinados, por exemplo, os taludes podem ser feitos
em etapas por meio de cortes e aterros, chamados de taludes escalonados.
 Taludes escalonados no Peru.
Já quando o problema da geometria se encontra na região do pé do talude, pode-se construir bermas de equilíbrio, que
são aterros de terra que adicionarão um peso estabilizante para a encosta.
 Berma de equilíbrio em encosta.
Outras soluções para estabilidade de encosta são as estruturas de contenção, como as cortinas atirantadas e os
muros de arrimo, que atuam como barreiras para o solo instável e/ou estabilizam os taludes que se movimentariam na
ausência dessas estruturas. Apesar de muito eficientes, esses muros são custosos e sua construção exige mão de obra
especializada.
VEM QUE EU TE EXPLICO!
Causas
Tipos de ruptura
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 2
 Reconhecer os métodos para prever os deslizamentos de terra
ASPECTOS ASSOCIADOS À ESTABILIDADE DE
TALUDES
FATORES DE SEGURANÇA
A quantificação da estabilidade de taludes é importante para que se possa prever os deslizamentos de terra. Para tanto,
em taludes naturais e artificiais, análises de estabilidade são utilizadas por meio de métodos que avaliam as tensões ou
os métodos de equilíbrio-limite.
Nas análises que levam em conta as tensões, comparam-se as tensões solicitantes e resistentes, principalmente, quando
estamos abordando taludes infinitos, onde as espessuras dos materiais são pequenas em relação à ordem de grandeza
do talude como um todo e devem ocorrer rupturas planares. No entanto, os métodos de equilíbrio-limite são mais
comuns e gerais. Consistem em realizar equilíbrio de forças ou momentos fletores na massa de solo. Esse método parte
do pressuposto de que o equilíbrio seja garantido até a iminência da ruptura, daí o nome “limite”, pois a partir daí haveria
um deslizamento.
Como a ruptura dos solos se dá por cisalhamento, a relação entre a tensão cisalhante atuante (solicitante) e a resistência
máxima que o solo pode mobilizar é chamada de fator de segurança (FS), dada por:
FS =
τf
s
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Onde s representa o esforço solicitante, e τ representa as forças internas que resistem ao movimento, traduzido
matematicamente pela envoltória de resistência, dada para os solos principalmente pelo critério de Mohr-Coulomb
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= intercepto coesivo
= tensão efetiva atuante no plano de ruptura
= ângulo de atrito interno efetivo do solo
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Quando maior o FS, mais deve-se estar afastado da ruptura. Em taludes naturais formados por agentes de intemperismo
por milênios, o FS deve estar próximo de 1, o que justifica as intensas rupturas observadas em épocas chuvosas.
Já em encostas artificiais, construídas por atividades de corte e aterros, o projeto geométrico dos taludes deve ser guiado
por análises de estabilidade que resultem em FS satisfatórios, afastados de 1.
A NBR 11.682 estabelece valores de fatores de segurança a ser atingidos em encostas naturais e artificiais, segundo
aspectos econômicos e sociais. Para obtê-los, parte-se primeiramente do nível de segurança, que pode ser alto, médio ou
baixo.
ALTO
MÉDIO
BAIXO
ALTO
Critérios:
Áreas com intensa movimentação e permanência de pessoas, como edificações públicas, residenciais ou industriais,
estádios, praças e demais locais, urbanos ou não, com a possibilidade de elevada concentração de pessoas.
τf = c
′ + σ′
f
tg ϕ
c′
σ′
f
ϕ
Ferrovias e rodovias de tráfego intenso.
MÉDIO
Critérios:
Áreas e edificações com movimentação e permanência restrita de pessoas.
Ferrovias e rodovias de tráfego moderado.
BAIXO
Critérios:
Áreas e edificações com movimentação e permanência eventual de pessoas.
Ferrovias e rodovias de tráfego reduzido.
Esse nível de segurança deve ser associado aos danos materiais e ambientais. Veja a seguir.
ALTO
MÉDIO
BAIXO
ALTO
Critérios:
Danos materiais – Locais próximos a propriedades de alto valor histórico, social ou patrimonial, obras de grande
porte e áreas que afetam serviços essenciais.
Danos ambientais – Locais sujeitos a acidentes ambientais graves, tais como nas proximidades de oleodutos,
barragens de rejeito e fábricas de produtos tóxicos.
MÉDIO
Critérios:
Danos materiais – Locais próximos a propriedades de valor moderado.
Danos ambientais – Locais sujeitos a acidentes ambientais moderados.
BAIXO
Critérios:
Danos materiais – Locais próximos a propriedades de valor reduzido.
Danos ambientais – Locais sujeitos a acidentes ambientais reduzidos.
E, finalmente, o fator de segurança mínimo admissível pode ser encontrado a partir do nível de segurança contra danos à
vida humana, materiais e ambientais:
Nível de segurança contra danos à vida
humana
Alto Médio Baixo
Nível de segurança contra danos materiais e
ambientais
Alto 1,5 1,5 1,4
Médio 1,5 1,4 1,3
Baixo 1,4 1,3 1,2
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela: Fatores de segurança mínimos.
ABNT, 2009.
Caso um talude seja densamente habitado, por exemplo, o potencial de perdas de vidas, danos materiais e ambientais
deve ser alto. Sendo assim, o FS mínimo a ser respeitado deve ser de 1,5.
Na ocasião de uma encosta a ser modificada ou no caso da estabilização de uma encosta preexistente, esse fator de
segurança deverá ser considerado em projeto.
MÉTODOS DE EQUILÍBRIO-LIMITE (MEL)
São os mais comuns para análise de estabilidade de taludes. As hipóteses desses métodos são que:
O solo possui comportamento rígido plástico, ou seja, se rompe bruscamente, sem deformar.
A superfície de ruptura é bem definida.
As equações de equilíbrio estático são válidas até a iminência da ruptura.
O fator de segurança é constante ao longo da superfície de ruptura.
Devido à sua simplicidade, grande parte dos métodos de equilíbrio-limitedivide a massa de solo que compõe a superfície
de ruptura em fatias ou lamelas, algo também chamado de método das fatias.
Para cada fatia, determina-se o diagrama de corpo livre, que possibilita escrever as equações de equilíbrio em que se
baseiam o método:
 Método das fatias.
Cada fatia é geometricamente caracterizada por sua largura (b), altura (h), comprimento da base (l) e o ângulo α formado
entre o seu centro de gravidade e o centro da superfície de ruptura O.
As grandezas atuantes em uma fatia são o seu peso (W); a força normal atuante sobre a base (N), dividida em força
normal efetiva (N’) e pressão neutra (u); as forças de cisalhamento nas faces (X); e os empuxos laterais (E).
Diversos são os métodos que levam em conta o equilíbrio-limite. A maioria desses métodos se difere quanto à forma da
superfície da ruptura e às equações de equilíbrio consideradas. A tabela a seguir sumariza alguns desses métodos,
evidenciando o tipo de superfície e quais equilíbrios são realizados.
Métodos Superfície
Força Força
Fellenius Circular Não Sim Sim Não Não
Não
existe
Bishop
Simplificado
Qualquer Não Sim Sim Sim Não Horizontal
Janbu
Simplificado
Qualquer Sim Sim Não Sim Não Horizontal
Spencer Circular Sim Sim Sim Sim Sim Constante
Morgenstern-
Price
Qualquer Sim Sim Sim Sim Sim Variável
Correia Qualquer Sim Sim Sim Sim Sim Variável
Janbu
Rigoroso
Qualquer Sim Sim Sim Sim Sim Variável
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela: MEL.
Ferreira, 2012.
As forças atuantes em cada fatia consistem em um sistema hiperestático, em que há mais incógnitas que equações.
Desse modo, os métodos adotam algumas hipóteses simplificadoras que permitem a solução do problema, como a não
consideração dos empuxos laterais, que é o caso do método de Fellenius, ou a desconsideração de tensões de
cisalhamento nas faces, no caso do método de Bishop.
Para encontrar a superfície mais crítica, aquela na qual retornará o menor FS, deve-se definir uma malha de centros de
círculos a pesquisar e determinar o valor de FS correspondente a cada centro O. Por se tratar de tentativa e erro,
∑Fh = 0 ∑Fv = 0 ∑M0 = 0
E X
Z
programas computacionais são utilizados para esse fim.
Embora os MEL sejam utilizados em projetos de obras de terra, deve-se sempre ter em mente que as hipóteses do
modelo são simplificações do que realmente ocorre durante um movimento de massa. A não consideração das
deformações é uma das mais severas críticas ao MEL, já que na realidade a ruptura dos solos é um processo progressivo
e dinâmico.
MÉTODO DE FELLENIUS
Este método foi desenvolvido em 1936 por Fellenius, considerando ruptura circular, poropressão nula nas faces da fatia e
equilíbrio de forças na direção da normal à base da fatia. Veja a imagem a seguir.
 Diagrama de corpo livre em uma fatia (método de Fellenius).
O fator de segurança pode ser escrito desta forma:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= intercepto coesivo do solo
= largura da base da fatia
FS =
∑ (c′l + (W cos α − ul) tg ϕ
∑W sen α
c′
l
W
= o peso da fatia
= ângulo de inclinação da fatia
= poropressão
= ângulo de atrito interno do solo
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Devido às suas hipóteses simplificadoras, o método de Fellenius obtém fatores de segurança muito conservadores e por
vezes pouco confiáveis, principalmente em superfícies de ruptura profundas e que possuam altos valores de poropressão.
MÉTODO DE BISHOP SIMPLIFICADO
Tal método foi inicialmente desenvolvido em 1955 para superfícies circulares, admitindo forças horizontais entre as fatias,
cuja força normal atuante pode ser calculada pelo somatório apenas de forças verticais, como podemos ver na imagem a
seguir.
 Diagrama de corpo livre em uma fatia (método de Bishop).
O fator de segurança pode ser calculado pela equação:
α
u
ϕ′
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= intercepto coesivo do solo
= largura da base da fatia
= peso da fatia
= ângulo de inclinação da fatia
= poropressão
= ângulo de atrito interno do solo
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Como o fator de segurança aparece nos dois lados da equação, o problema é resolvido por um processo iterativo, por
tentativa e erro, que consiste em se adotar um FS para o lado direito da equação e obter o FS do lado esquerdo. O
processo é finalizado quando os fatores à esquerda e à direita forem convergentes.
MÉTODO DE CULMANN
Este método parte das hipóteses de um plano de ruptura planar do pé do talude e talude seco (poropressão zero).
A ação instabilizadora do peso da cunha deve ser combatida pelas reações Cd e R, como vemos a seguir,
correspondentes às tensões cisalhantes resistentes e normal.
FS =
∑ c′ × l + [ ] × tg ϕ′W−u×b−(c
′×b×tg α)
cos α+( )tg ϕ
′×sen α
FS
∑W × sen α
c′
l
W
α
u
ϕ′
 Diagrama de corpo livre em uma fatia (método de Culmann).
A solução do problema é dada pela pesquisa do ângulo θ ilustrado na imagem anterior, até que o equilíbrio de forças seja
atingido pelo fechamento do polígono para um fator de segurança crítico associado a θcrítico. Essa pesquisa pode ser
realizada por um processo iterativo de tentativas e erros com uso de equações ou por solução gráfica.
TALUDES INFINITOS
Neste caso, onde a ruptura é planar, o fator de segurança pode ser escrito como:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= inteintercepto coesivo
= peso específico do solo
= espessura do solo
= ângulo que o talude faz com a horizontal
FS =
c′ + (γ Hcos2 α − u) tan ϕ′
γH sen2 α cos α
c′
γ
H
α
= ângulo de atrito efetivo do solo
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
A equação também pode ser reescrita como:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= número de estabilidade de Taylor (1948)
= parâmetro de poropressão
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
São dados por:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Em taludes infinitos homogêneos, formados por um único solo, a superfície de ruptura crítica associada a um fator de
segurança mínimo será correspondente a uma altura H máxima. Isso porque toda camada de solo deve escorregar no
contato dessa camada com o solo firme ou manto rochoso.
Como o parâmetro de poropressão é constante em problemas hidrostáticos, quanto maior a espessura H da camada
superficial de solo, menor é N e, consequentemente, menor é o FS. Assim, o número de estabilidade pode ser utilizado
para uma avaliação expedida da estabilidade do talude.
Segundo Massad (2010), no caso de solos estratificados em taludes infinitos, com camadas de diferentes propriedades de
resistência, a pesquisa da superfície crítica e do fator de segurança mínimo pode ser realizada da seguinte forma, como
podemos ver na imagem a seguir:
ϕ′
FS = + (1 − )( )2 N
sen 2α
¯̄̄ ¯
B
cos2 α
tan ϕ′
tan α
N
¯̄̄ ¯
B
N =
c′
γH
B̄ =
u
γH
 Taludes infinitos heterogêneos.
ÁBACOS DE ESTABILIDADE
Como o fator de segurança é uma função dos parâmetros de resistência do solo, da poropressão atuante e da geometria
do talude, a avaliação do número de estabilidade de Taylor (N) e o parâmetro de pressão neutra permitem a elaboração
de ábacos que proporcionam uma avaliação rápida do fator de segurança de taludes.
Segundo Massad (2010), o uso desses ábacos é prático quando se conhece a geometria do talude e se deseja determinar
o ângulo de inclinação máximo permitido para um dado H e dado FS.
Os primeiros ábacos que surgiram foram elaborados por Taylor em 1948, para rupturas circulares e poropressão nula.
Permitiram o desenvolvimentode ábacos mais sofisticados, que atualmente já tornam possível a incorporação da
poropressão e de superfícies de rupturas não circulares e planares.
VEM QUE EU TE EXPLICO!
Fatores de segurança
Métodos de equilíbrio-limite
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 3
 Identificar as condicionantes de projeto de aterros sobre solos moles
ASPECTOS ASSOCIADOS AOS ATERROS SOBRE
SOLOS MOLES
CONTEXTUALIZAÇÃO
Solos moles são materiais argilosos, com baixa resistência ao cisalhamento, associados a golpes do ensaio de simples
reconhecimento (standard penetration test – SPT) inferiores a 4. Esses solos são formados por deposição recente, do
quaternário, em ambientes variáveis que dependem de litologia, clima, forma e velocidade de transporte de sedimentos.
Comumente esses solos contam com a ação da água em sua formação, seja de rios, seja pelo movimento de regressão e
transgressão de marés, formando solos aluvionares e marinhos, respectivamente.
Solos aluvionares
Os solos aluvionares são aqueles formados em planícies de inundação ou várzeas de rios, pela decantação de
sedimentos. Quando a deposição ocorre em intercalações com areias, formam-se finas lentes de areia, imprimindo
heterogeneidade aos materiais. Esses solos são geralmente encontrados em espessuras de 1 a 7 metros, nas cores
preta, cinza-escuro, amarela, vermelha, marrom ou cinza-esverdeado.

Solos marinhos
Os solos marinhos são formados pelos movimentos das marés, durante centenas e milhares de anos, em espessuras
que podem ultrapassar 70m. Podem conter fósseis, conchas e considerável matéria orgânica, que imprimem as cores
cinza-claro, cinza-escuro, preta, marrom-escuro e cinza-esverdeado nesses materiais.
Além de possuírem baixa resistência, a alta compressibilidade sob a aplicação de cargas faz com que esses solos
sofram adensamento, o que consiste na expulsão de água dos poros do solo no tempo, que levam a consideráveis
recalques.
Devido à dificuldade de amostragem desses solos em condição indeformada para realização de ensaios em laboratório, a
caracterização mecânica desses materiais é realizada rotineiramente em campo, por meio de ensaios de penetração de
cone (CPT) e de palheta (vane test). Os parâmetros obtidos desses ensaios podem ser adotados para realização de
análises de estabilidade dos aterros sobre solos moles utilizando métodos de equilíbrio-limite (MEL), geralmente adotando
parâmetros em termos de tensões totais.
PROBLEMAS ASSOCIADOS A SOLOS MOLES
Devido à baixa resistência e alta compressibilidade dos solos moles, os problemas associados a obras de terra que
envolvam esse material são de estabilidade global após a construção e recalques ao longo do tempo.
O aterro construído em um solo mole consiste em um acréscimo de carga nesse solo, que representa um acréscimo de
poropressão na argila, já que há a impossibilidade de haver deformação volumétrica instantânea segundo a lei de Darcy.
Esse acréscimo de poropressão deixa a água sob tensão, que sairá dos poros do solo no tempo. A esse fenômeno dá-se
o nome de adensamento. A depender do coeficiente de permeabilidade da argila mole, esse processo pode levar anos ou
décadas até que todo o acréscimo de poropressão seja dissipado.
Quanto à estabilidade global, o momento crítico que pode levar à ruptura do aterro é logo após a sua construção, já que
nessa fase o solo está sendo solicitado sem que haja drenagem e sua resistência é a de curto prazo. Essa ruptura é dada
com e sem a presença de trincas
 Modos de ruptura de aterros sobre solos moles: (a) com trinca; (b) sem trinca.
Com o tempo e com a dissipação da poropressão, a tensão efetiva aumenta, assim como a resistência ao cisalhamento.
Logo, é muito comum os geotécnicos considerarem que, se houver ruptura em um aterro construído sobre solo mole, ela
deve ser logo após a sua construção. No entanto, há relatos de rupturas que ocorreram mesmo após a ocorrência do
adensamento, devido ao fenômeno de fluência nos solos (creep).
O processo de adensamento e saída de água dos vazios da argila faz com que haja uma redução na espessura da
camada, a qual chamamos de recalque. Como o adensamento se dá com o tempo, o recalque também é desenvolvido no
tempo, de forma que, após vários anos, o deslocamento relativo pode ser grande a ponto de ser observados “degraus”,
especialmente no caso de encontros de pontes e viadutos.
Para se conhecer e quantificar os recalques em aterros sobre solos moles, o método mais comum é a teoria do
adensamento unidimensional de Terzaghi. Para estimar os parâmetros de compressibilidade e adensamento a ser
adotados nesse método, é preciso realizar ensaios de adensamento em laboratório.
Outros efeitos técnicos relacionados aos solos moles são os empuxos de terra e o atrito negativo em fundações.
PROCESSOS CONSTRUTIVOS
Os processos construtivos para aterros sobre solos moles são:
Lançamento de aterro em ponta sobre o terreno natural.
Lançamento de aterro em ponta após o tratamento do solo mole.
Em ambos os casos é importante investigar os problemas associados ao solo mole, devendo ser mais crítico quando o
solo mole não é tratado.
Durante a construção, a influência do tráfego dos equipamentos deve ser considerada, fazendo-se uso de lastros e
aterros de conquista, se necessário. Esses elementos consistem em camadas de aproximadamente 1m, construídos
com material competente e sem preocupação com a compactação.
Atualmente, o uso de geotêxtil associado aos lastros também tem sido utilizado, com a intenção de melhorar não só a
resistência, mas também como filtro em materiais contaminantes, como o caso de aterros sanitários.
No caso de aterros para passagem rodoviária ou ferroviária, também se faz importante considerar a carga dinâmica de
tráfego durante a vida útil da estrutura.
MITIGAÇÃO DE PROBLEMAS ASSOCIADOS A SOLOS MOLES
Em regiões onde o aterro é muito robusto ou as características do solo mole não permitem a construção da estrutura com
segurança, métodos para aumentar a estabilidade ou tratar a compressibilidade e resistência do solo mole podem ser
adotados.
Quanto à estabilidade, além do uso de geossintéticos, conforme anteriormente mencionado, bermas de equilíbrio podem
ser associadas aos taludes do aterro, de forma a aumentar o peso do sistema. Embora aumentem o fator de segurança da
obra, deve-se ter em mente que as bermas aumentam também a carga no solo mole, podendo aumentar
consideravelmente a magnitude dos recalques.
 Bermas de equilíbrio em aterros sobre solos moles.
Em camadas pouco espessas de solo mole, de aproximadamente 5m, e que estejam em superfície, a remoção do solo
mole e a substituição por um solo de melhor competência podem ser consideradas, de forma que os problemas de
estabilidade e deformação associados aos solos moles sejam eliminados.
Para essa atividade, pode-se adotar escavação mecânica ou explosivos. Este último, menos comum, consiste em
promover rupturas por cargas de dinamite, que liquefazem o solo e provocam o escoamento do material. A problemática
desse método é que nem sempre todo solo mole é expulso, e resquícios remanescentes de solo mole podem levar a
recalques e ondulações no aterro e no terreno de fundação.
 Escavação mecânica.
No caso em que o tempo disponível para a construção do aterro é grande, pode-se adotar a construção do aterro em
etapas ou o uso de sobrecarga temporária. Essas estruturas servirão para desenvolver o adensamento, a fim de
melhorar os parâmetros de resistência e deformabilidade, antes mesmo da construção do aterro final, de forma a não
sofrer com os problemas associados aos solos moles.
Aterro em etapas
A construção em etapas consiste em altear o aterro em partes, de maneira que uma próxima camada de aterro só é
lançada quando a anterior se enrijeceu e ganhou resistência. Segundo Massad (2010), essa técnica não é eficiente para
solos moles com coeficiente de adensamento relativamente alto.

Sobrecarga temporária
Já a sobrecarga temporária, também chamada de pré-compressão,consiste na construção de um aterro temporário de
carregamento maior que aquele previsto na região. Para atingir a cota do aterro definitivo previsto, parte do aterro
temporário é removido, levando o solo mole para a sua condição sobreadensada. Logo, quando o aterro estiver em sua
condição final, parte dos recalques já se desenvolveu, e espera-se que as deformações sejam menores.
Atualmente, com a finalidade de diminuir as atividades de terraplanagem e o uso de materiais, a sobrecarga temporária
tem sido substituída por bombas de vácuo, que aplicam uma pressão capaz de acelerar os recalques.
Outro método para aceleração de recalques é a implantação de drenos verticais em areia ou brita. Adotados
principalmente em camadas muito espessas de solos moles ou que possuem coeficiente de adensamento muito baixo,
como esses materiais possuem coeficiente de permeabilidade superior ao da argila, formam caminhos preferenciais para
a água sob pressão, tornando o fluxo radial e encurtando o caminho de drenagem.
 Drenos verticais para aceleração de recalques.
Segundo Massad (2010), o uso de drenos verticais é eficiente quando o recalque por adensamento primário esperado é
superior ao esperado por adensamento secundário. Quando da construção desses drenos, é preciso tomar cuidados
especiais para evitar ou minimizar o amolgamento dos solos, o que diminui a resistência ao cisalhamento de argilas
sensíveis e pode reduzir a eficiência dos drenos.
Os drenos verticais em areia, em geral, têm diâmetros entre 20cm e 45cm, espaçados em malhas triangulares ou
retangulares em distâncias de 1m a 4,5m. Atualmente, tiras de plástico ou fibroquímicos de seção transversal triangular
podem ser adotados com o mesmo fim, eliminando a necessidade de compra de materiais drenantes. Além de acelerar os
recalques, os drenos verticais em brita trabalham como estacas de fundação para o aterro, aumentando a estabilidade do
sistema. Esses drenos de brita são geralmente espaçados entre 1m a 2,5m e possuem diâmetro variável entre 70cm a
90cm, assentados em solo firme abaixo da camada de argila mole.
De forma a diminuir o acréscimo de carga nos solos moles e consequentemente a magnitude dos recalques, o material do
aterro pode ser associado a materiais mais leves como o isopor (poliestireno expandido – EPS), pneus e serragem.
Quando os métodos aplicados aos solos moles modificam suas características de resistência e deformabilidade, diz-se
que são métodos de tratamento de solos. Como exemplo, podemos citar as colunas de jet grouting.
 SAIBA MAIS
Jet grouting consiste na técnica de inserir concreto sob pressão no interior do solo mole, diminuindo seu índice de vazios.
MONITORAMENTO DE ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Esse monitoramento de aterros serve não só para o controle de deslocamentos horizontais, verticais e poropressões, mas
também para a validação de parâmetros e premissas adotados em projeto. Caso durante o monitoramento alguma
anomalia ou algum desvio seja identificado, um plano de ação pode ser adotado de forma a evitar rupturas e demais
problemas associados.
Esse monitoramento pode ser realizado com placas de recalques, que medem os deslocamentos verticais por meio de
placas metálicas rígidas rosqueadas a hastes que ficam acima do aterro. Por meio de um marco de referência
(benchmark), os deslocamentos são controlados ao longo do tempo.
 Placas de recalque.
Como as placas de recalque medem recalques totais, tassômetros ou extensômetros podem ser adotados para
medidas de recalque em profundidade, dentro da argila mole.
Para a obtenção do perfil contínuo de deslocamentos, perfilômetros podem ser utilizados ao longo de uma horizontal.
Para monitoramento de deslocamentos horizontais, podem ser adotados inclinômetros, que consistem em tubos verticais
chumbados em rocha firme e indeslocável, para medir os desvios relativos com a horizontal.
 Inclinômetro.
O monitoramento das poropressões pode ser realizado por meio de piezômetros, de tubo aberto (manuais) ou elétricos
(automatizados). O controle da poropressão permite avaliar o desenvolvimento do adensamento e, consequentemente, do
ganho de resistência do solo mole no tempo.
 Piezômetro de Casagrande.
Para a correta interpretação das leituras fornecidas em instrumentações instaladas em aterros sobre solos moles, é
importante que sejam definidos níveis de controle e faixas de alerta, que permitam tomada de decisões e medidas
mitigadoras caso desvios com a segurança sejam identificados.
VEM QUE EU TE EXPLICO!
Problemas associados a solos moles
Mitigação de problemas associados a solos moles
VERIFICANDO O APRENDIZADO
ASPECTOS ASSOCIADOS À COMPACTAÇÃO DOS
SOLOS
MÓDULO 4
 Reconhecer os aspectos associados à compactação dos solos
O QUE É A COMPACTAÇÃO DOS SOLOS?
Quando um solo é manipulado com a finalidade de se atingir uma estrutura interna com o menor índice de vazios
possível e maior homogeneidade, com consequente maior resistência ao cisalhamento, deve-se promover a
densificação do solo, por meio de um processo chamado compactação.
A compactação ocorre quando equipamentos mecânicos promovem a saída de ar dos poros que compõem o solo, pelos
motivos elencados a seguir.
Reorientação das partículas.
Fratura de grãos ou torrões, que irão preencher os vazios.
Dobramento ou distorção das partículas e das camadas de água adesiva.
Devido à grande diferença no coeficiente de permeabilidade dos solos, a compactação é atingida de diferentes modos em
areias e argilas, e os mecanismos supracitados podem ser mais ou menos insignificantes para dado solo. Outro aspecto
importante é a mineralogia, bem como a plasticidade do solo a ser compactado.
Enquanto em solos argilosos, que possuem partículas de pequeno diâmetro, a reorientação e distorção das partículas
devem ser mais presentes, em solos arenosos, que possuem grãos de dimensões maiores, a compactação está mais
associada à reorientação das partículas e à quebra dos grãos.
 ATENÇÃO
É importante não confundir o processo de compactação com o de adensamento: enquanto o primeiro está relacionado à
saída de ar dos poros do solo, geralmente induzida instantaneamente por equipamentos mecânicos, o fenômeno do
adensamento ocorre pela expulsão de água dos poros do solo para dado tempo, devido à aplicação de uma carga
estática.
A compactação dos solos é uma ação adotada em aterros compactos, como para a construção de barragens de terra e
estradas, solo de apoio de fundações diretas, reaterro de muros de arrimo e escavações, e retaludamento de encostas.
PRINCÍPIOS DA COMPACTAÇÃO
Para reconhecer qual o comportamento dos solos quando compactados, possibilitando o projeto de aterros compactos
seguros e otimizados, o ensaio de compactação conduzido em laboratório deve ser realizado.
Entre os princípios da compactação, podemos citar:
Durante a compactação, a massa e o volume das partículas de solo são constantes, visto que se considera que os grãos
são incompressíveis.
A compactação ocorre pelo aumento da massa específica, devido à diminuição do ar nos poros do solo.
A massa específica do solo é uma função de sua umidade.
Ao se compactar com baixa umidade, o atrito entre as partículas de solo é muito alto, e não se consegue uma significativa
redução dos vazios.
Ao compactar com alta umidade, a água provoca um efeito de lubrificação entre as partículas, e o ar não consegue mais
ser expulso.
Em outras palavras, para compactar o máximo possível um solo, obtendo as vantagens de homogeneidade e aumento da
sua resistência ao cisalhamento, deve-se atingir uma umidade ideal na qual não haja nem o efeito de lubrificação, nem o
de atrito. A essa umidade dá-se o nome de umidade ótima, que está associada a um peso específico máximo.
A imagem a seguir ilustra o comportamento do peso específico seco (γd) e da umidade (w), chamada de curva de
compactação.
 Gráfico: Curva de compactação.
Mirella Dalvi dos Santos.
Nota-se que essa curva tem um comportamento parabólico, cujopico deve representar a máxima compactação
possível, associada à umidade ótima (wÓTIMA) e ao peso específico seco máximo (γd,máx).
Para umidades menores que a umidade ótima, têm-se pesos específicos menores que γd,máx e o atrito entre as partículas.
Nesse caso, diz-se que a estrutura do solo está em condição floculada e ainda se está no ramo seco do solo. Nesse
ramo, o aumento da umidade ocorre pela redução da coesão aparente no solo, ocasionada pela sucção, sendo ainda
possível compactar o solo.
Aumentando o teor de umidade do solo, nota-se que o par γd,máx, wÓTIMA é atingido. Caso se acrescente ainda mais água
a esse solo, as partículas passam a apresentar uma estrutura dispersa, sendo atingido o ramo úmido. Nesse ramo, o
acréscimo de umidade ocasiona a diminuição do peso específico seco e o preenchimento dos vazios do solo por água
(aumenta-se a saturação), dificultando a saída de ar e fazendo surgir o efeito lubrificante entre as partículas. A esse ramo,
diz-se que o solo está em sua condição dispersa das partículas.
Idealmente, a compactação dos solos deve ser realizada para umidades próximas a wÓTIMA, que deve ser obtida por meio
de ensaios de compactação em laboratório. A curva de compactação é uma característica de cada solo, influenciada
principalmente pela mineralogia, granulometria e plasticidade dos solos. A figura 26 ilustra curvas de compactação para
diferentes tipos de solo.
 Gráfico: Curva de Compactação para diferentes solos.
Pinto, 2006, p. 80.
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO
O ensaio de compactação para obtenção da curva de compactação, e consequentemente a umidade ótima, é realizado
em laboratório. No Brasil, o procedimento e a padronização dos equipamentos a serem utilizados encontram-se
normatizados na NBR 7.182.
O ensaio consiste em moldar camadas de solo em cilindros-padrão, sendo aplicada, para cada camada, uma energia
dada por golpes de soquetes que expulsarão o ar dos poros do solo. É importante que a compactação em laboratório e
em campo seja realizada por camadas, já que os golpes do soquete (que representam o equipamento de campo) só
atingem a parte mais superficial da camada. Sendo assim, camadas muito espessas ficariam compactadas apenas
próximas de onde foi inferida a energia, e fofas nas maiores profundidades.
O procedimento do ensaio consiste em destorroar e quartear uma amostra de solo seco ao ar, e definir no mínimo 5
(cinco) graus de umidade para o solo. Para o bom ajuste da curva de compactação, recomenda-se que estes pontos
sejam definidos: um próximo da umidade ótima, dois acima e dois abaixo da wÓTIMA.
Como o ensaio ainda não foi realizado e o operador pode não ter experiência com o tipo de material com que esteja
trabalhando, geralmente adota-se que:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Onde:
WÓTIMA  = LP − 3%
LP
= Limite de plasticidade, obtido de ensaios-limite de consistência ou limites de Atterberg
Definidas as umidades para o ensaio, deve-se calcular, por meio de índices físicos, qual a quantidade de água destilada a
ser adicionada ao solo. Ao adicionar a água, o solo deve ser homogeneizado e uniformizado.
A norma brasileira prevê que o acréscimo de água seja feito por duas metodologias distintas: para o ensaio com reúso de
material, em que se parte da umidade mais seca, realiza-se o ensaio, acrescenta-se água e repete-se o ensaio até realizar
os 5 pontos; e pelo não reúso de material, quando para cada ponto de umidade deve-se tomar uma quantidade de solo
virgem, ainda não ensaiado. Deve-se, então, montar o cilindro, o disco espaçado e o papel-filtro.
 Aparelhagem do ensaio de compactação.
Procede-se colocando uma porção de solo no cilindro-padrão, de forma a ocupar um volume esperado para a quantidade
de camadas, que depende do tipo de cilindro utilizado.
Cilindro
Características inerentes a cada energia de
compactação
Energia
Normal Intermediária Modificada
Pequeno
Soquete Pequeno Grande Grande
Número de camadas 3 3 5
Número de golpes por camada 26 21 27
Grande Soquete Grande Grande Grande
Número de camadas 5 5 5
Número de golpes por camada 12 26 55
Altura do disco espaçador (mm) 63,5 63,5 63,5
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela: Energias de compactação.
ABNT, 2016.
Ao preencher uma camada, deve-se aplicar o número de golpes indicado na tabela anterior, dependendo do tipo de
cilindro, com o auxílio de um soquete manual ou automático. É importante que os golpes sejam distribuídos em toda a
área ocupada pelo solo no cilindro, de forma a homogeneizar a compactação da camada o máximo possível.
Antes de prosseguir para a segunda camada de solo, deve-se promover ranhuras com régua biselada de forma a
aumentar a aderência entre a camada já compactada e a que será compactada. O procedimento de preenchimento do
cilindro e da compactação deve ser repetido até que o cilindro seja completado com o número de camadas padronizado.
 Ensaio de compactação em laboratório.
Raspa-se o excesso na boca do cilindro e extrai-se a amostra para determinação do seu teor de umidade, massa e
dimensões. O teor de umidade deve ser determinado em estufa, pela equação a seguir, onde a massa é determinada por
meio de balança de precisão e as dimensões, com auxílio de paquímetro.
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= massa de sólidos
w =
Ms
Mw
Ms
Mw
= massa de água da amostra antes de ser secada em estufa
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Para traçar a curva de compactação, deve-se conhecer o peso específico seco, que pode ser obtido da relação:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= teor de umidade calculado
= peso específico total, dado pela divisão da massa (obtida em balança) pelo volume (obtido das dimensões com
paquímetro)
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Caso o ensaio esteja sendo realizado com reúso de material, o solo deve ser destorroado e mais água acrescentada, a fim
de atingir o próximo ponto de umidade. Caso o ensaio não esteja sendo realizado com reúso, deve-se pegar uma amostra
virgem e repetir os procedimentos feitos para o ponto de umidade anterior.
Quando realizados os cinco pontos de umidade predeterminados, estarão disponíveis os pares w x γd, que devem ser
plotados em um gráfico de escala natural, obtendo a curva de compactação. O ponto máximo da curva deve representar o
par wÓTIMA, γd,máx, que representa o máximo de compactação que aquele solo pode atingir.
É comum representar, juntamente com a curva de compactação, as curvas de saturação, que representam lugares
geométricos dos valores de umidade e peso específico seco em relação ao grau de saturação (S):
γt = γd(1 + w)
w
γt =
 Gráfico: Curva de compactação e curvas de saturação.
Pinto, 2006, p. 79.
É importante ressaltar que as curvas de compactação não são um parâmetro intrínseco do solo, pois a compactação é
inferida por uma energia imprimida em golpes. Caso essa energia seja alterada, os pares de teor de umidade x massa
específica seca serão também distintos.
Para cada golpe dado, tem-se que a energia pode ser dada pela energia potencial, quando se levanta o soquete antes de
ser liberado em queda livre:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= massa do soquete
= aceleração da gravidade
= altura de queda do soquete
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Essa equação pode ser reescrita como:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessa equação
= peso do soquete, igual a m x g
= número de golpes para cada camada
E = m × g × h
m
g
h
E =
W × h × n × N
V
W
n
N
= número de camadas
= volume interno do cilindro
 Atenção! Para visualização completa da tabelautilize a rolagem horizontal
Quando se altera a energia do ensaio de compactação, nota-se que as curvas de compactação apresentam mesmo
formato, mas aparecem deslocadas, como podemos ver na imagem a seguir.
 Gráfico: Curva de compactação para diferentes energias.
Pinto, 2006, p. 83.
Para o ensaio original proposto pelo engenheiro Ralph Proctor, em 1933, diz-se que há uma energia normal ou Proctor
Normal. Para variações de energia, dada pela modificação do número de camadas e do número de golpes, também são
padronizadas as energias intermediária e modificada.
 ATENÇÃO
Todos os ensaios de compactação são chamados de Proctor.
COMPACTAÇÃO EM CAMPO
A compactação a ser realizada em campo deve partir de uma especificação de projeto, dada por meio da umidade ótima e
por um grau de compactação (GC), que representa o mínimo de compactação a ser atingido em campo, dado por:
V
GC = × 100
γd
γd, máx 
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
O grau de compactação dependerá da importância da obra e de características do material, sendo rotineiramente
especificado para valores acima de 90%. Em projetos de engenharia, também é comum apresentar uma tolerância para o
teor de umidade, geralmente cerca de ± 3 ou 5%.
A execução da compactação em campo deverá seguir os seguintes procedimentos:
Espalhar o solo de forma que a camada seja cerca de 20cm, para garantir a homogeneidade após compactação.
Acerto da umidade do solo em relação à umidade ótima, mas, caso o solo esteja seco, deve ser irrigado; se estiver
úmido, deve ser promovida uma aeração do material (é importante que o solo seja revolvido até que esteja homogêneo).
Compactar o solo.
A depender do tipo de material a ser compactado, a expulsão de ar dos poros deve ser imprimida por técnicas distintas.
No caso de areias, a compactação é possibilitada por meio da vibração, sendo utilizados rolos vibratórios, placas
vibratórias, soquete manual ou sapos mecânicos. Já no caso das argilas, a compactação é dada por amassamento,
sendo utilizados rolos pé de carneiro (pata curta e longa), pé de elefante (pata chata) ou pneumáticos.
 Equipamentos de compactação.
 SAIBA MAIS
Técnicas não tão comuns de compactação podem envolver uso de explosivos e inundação dos solos.
Para verificar se o grau de compactação foi atingido, o peso específico seco atingido após a compactação mecânica deve
ser verificado em campo pelo método do frasco de areia ou por amostragem. Na amostragem, o solo compactado é
removido em um volume conhecido com auxílio de um cilindro biselado. Com uma balança, determina-se a massa, e o
peso específico pode ser calculado.
Já o método do frasco de areia, padronizado pela NBR 12.102, consiste em utilizar uma bandeja com abertura padrão de
10cm a 15cm. Através dessa abertura, escava-se um buraco de 15cm de profundidade e determina-se a massa do
material escavado. O volume do buraco é determinado pelo preenchimento de uma areia seca e uniforme. Como a
densidade dessa areia deve ser conhecida, determina-se a massa necessária para preencher o furo, e é possível
determinar o volume escavado.
 Método do frasco de areia.
Para o conhecimento da umidade de campo, para verificar se o solo deve ser umedecido ou aerado, utiliza-se o método
do Speedy Test ou da frigideira.
MÉTODO DO SPEEDY TEST
O primeiro método consiste em inserir uma pequena porção de solo no interior de um cilindro, junto com ampolas de
carbureto de sódio. O sistema é hermeticamente fechado e balançado até que as ampolas se rompam e o carbureto de
sódio expande dentro do cilindro. Com auxílio de um manômetro acoplado acima do cilindro, mede-se a pressão interna, e
por meio de curvas calibradas fornecidas pelo fabricante o teor de umidade pode ser estimado.
 Método do Speedy Test.
MÉTODO FRIGIDEIRA
Já o método da frigideira consiste em secar o solo com auxílio de frigideira e fogareiro. Pesando-se a massa antes e após
a secagem, é possível estimar o teor de umidade. Nessa técnica, deve-se ter em mente que a constância de massa não
deve ser equivalente àquela obtida pelo método da estufa, quando o solo é deixado por 24h para secagem. Ou seja, o
solo secado pela frigideira nem sempre é homogêneo.
Os métodos expeditos de determinação do teor de umidade são padronizados pela ABNT NBR 16097:2012.
VEM QUE EU TE EXPLICO!
O que é compactação dos solos?
Compactação em campo
VERIFICANDO O APRENDIZADO
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste conteúdo, vimos os aspectos relacionados à estabilidade de encostas: causas, consequências, métodos de cálculo
e de estabilização.
Também foram apresentadas as condicionantes de projetos de aterros sobre solos moles e como se dá a compactação
dos solos aplicáveis em quaisquer obras de terra.
 PODCAST
Agora, a especialista Mirella Dalvi dos Santos fará um resumo sobre o conteúdo abordado.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11.682: estabilidade de encostas. Rio de Janeiro:
ABNT, 2009.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7.182: Solo – ensaio de compactação. Rio de
Janeiro: ABNT, 2016.
FERREIRA, J. L. F. Análise de estabilidade de taludes pelos métodos de Jambu e Spencer. 2012. 144 f. Dissertação
(Mestrado) – Curso de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, 2012.
HIGHLAND, L. Landslide types and processes. Lynn Highland: USGS, jul. 2004. p. 1-4.
HOEK, E.; LONDE, P. The Design of Rock Slopes and Foundations. Third Congress of the International Society for
Rock Mechanics, Denver, v. 3, n. 1, p. 1-78, set. 1974.
MASSAD, F. Obras de terra: curso básico de geotecnia. 2. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.
PINTO, C. de S. Curso básico de mecânica dos solos. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 367p.
EXPLORE+
Leia o livro Compactação dos solos: fundamentos teóricos e práticos e aprofunde seu conhecimento sobre os
assuntos estudados neste conteúdo.
Leia a dissertação Compactação de solos: influência de métodos e parâmetros de compactação na estrutura
de solos.
Pesquise o artigo Análise de risco de deslizamento para aprender mais sobre os deslizamentos de terra.
CONTEUDISTA
Mirella Dalvi dos Santos