Mecânica dos Solos

Prévia do material em texto

M
ecânica dos Solos
Alice Jadneiza Guilherme de Albuquerque Almeida
MECÂNICA DOS SOLOS
Mecânica dos Solos
© by Ser Educacional
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser 
reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, 
eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro 
tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia 
autorização, por escrito, do Grupo Ser Educacional.
Imagens e Ícones: ©Shutterstock, ©Freepik, ©Unsplash.
Diretor de EAD: Enzo Moreira.
Gerente de design instrucional: Paulo Kazuo Kato.
Coordenadora de projetos EAD: Jennifer dos Santos Sousa.
Equipe de Designers Instrucionais: Carlos Mello; Gabriela Falcão; Isis Oliveira; 
José Felipe Soares; Márcia Gouveia; Mariana Fernandes; Mônica Oliveira; 
Nomager Sousa.
Equipe de Revisores: Everton Tenório; Lillyte Berenguer. Maria Gabriela 
Pedrosa.
Equipe de Designers gráficos: Bruna Helena Ferreira; Danielle Almeida; 
Jonas Fragoso; Lucas Amaral; Sabrina Guimarães; Sérgio Ramos e Rafael 
Carvalho.
Ilustrador: João Henrique Martins.
ALMEIDA, Alice Jadneiza Guilherme de Albuquerque.
Mecânica dos Solos:
Recife: Grupo Ser Educacional - 2023.
110 p.: pdf
ISBN: xxx-xx-xxxxx-xx-x
1. soloaaa 2. tensãoa 3. camada.
Grupo Ser Educacional
Rua Treze de Maio, 254 - Santo Amaro
CEP: 50100-160, Recife - PE
PABX: (81) 3413-4611
E-mail: sereducacional@sereducacional.com
Iconografia
Estes ícones irão aparecer ao longo de sua leitura:
ACESSE
Links que 
complementam o 
contéudo.
OBJETIVO
Descrição do conteúdo 
abordado.
IMPORTANTE
Informações importantes 
que merecem atenção.
OBSERVAÇÃO
Nota sobre uma 
informação.
PALAVRAS DO 
PROFESSOR/AUTOR
Nota pessoal e particular 
do autor.
PODCAST
Recomendação de 
podcasts.
REFLITA
Convite a reflexão sobre 
um determinado texto.
RESUMINDO
Um resumo sobre o que 
foi visto no conteúdo.
SAIBA MAIS
Informações extras sobre 
o conteúdo.
SINTETIZANDO
Uma síntese sobre o 
conteúdo estudado.
VOCÊ SABIA?
Informações 
complementares.
ASSISTA
Recomendação de vídeos 
e videoaulas.
ATENÇÃO
Informações importantes 
que merecem maior 
atenção.
CURIOSIDADES
Informações 
interessantes e 
relevantes.
CONTEXTUALIZANDO
Contextualização sobre o 
tema abordado.
DEFINIÇÃO
Definição sobre o tema 
abordado.
DICA
Dicas interessantes sobre 
o tema abordado.
EXEMPLIFICANDO
Exemplos e explicações 
para melhor absorção do 
tema.
EXEMPLO
Exemplos sobre o tema 
abordado.
FIQUE DE OLHO
Informações que 
merecem relevância.
SUMÁRIO
Unidade 1
Tipos de Solos a Sua Gênese � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 11
A origem dos solos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 13
Solos residuais � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �16
Solos sedimentares � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �17
Solos orgânicos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �18
Caracterização dos Solos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 19
Sistemas de Classificação dos Solos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 30
Unidade 2
Capilaridade dos Solos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 37
Lei de Darcy � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 40
Compressibilidade dos Solos � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 44
Compactação � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 44
Adensamento � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 51
Princípio da Teoria do Adensamento � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 52
Definição de Recalques � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 55
Unidade 3
Conceito de Tensões � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �62
Tensões devido ao peso próprio do solo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 67
Poropressão � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 72
Princípio das Tensões Efetivas � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 75
Unidade 4
Investigação Geotécnica � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �88
Ensaios De Laboratório: Compressibilidade e Resistência � � � � � � � �92
Ensaio edométrico: parâmetros de compressibilidade � � � � � � � � � � � � � 92
Resistência ao cisalhamento� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 94
Ensaios de Campo: Sondagem à Percussão (Spt) e Rotativa (Rqd) 
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 98
Sondagem à Percussão (SPT) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 98
Sondagem Rotativa � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 103
Apresentação
Olá, caro(a) estudante! Tudo bem com você? Seja muito bem-vin-
do(a) à disciplina Mecânica dos Solos!
Nesta disciplina, vamos discutir acerca da importância do es-
tudo do solo e suas interações com as nossas estruturas. E para con-
textualizarmos, é só fazermos os seguintes questionamentos: onde 
estamos neste exato momento? Em uma edificação? 
A resposta é: esta edificação certamente deve estar acima de 
um solo e, para garantir a sua segurança, foi necessário, anterior-
mente, elaborarmos estudos e projetos neste local, não é verdade? 
Dessa maneira, não tem como falarmos de engenharia sem citar-
mos a importância do estudo do solo e a sua interação com as nossas 
estruturas.
Pensando nisso, vamos abordar, ao longo deste objeto de 
aprendizagem, o que é solo, quais os tipos existentes, suas carac-
terísticas, seu processo de formação e como podemos classificá-los. 
Posteriormente, iremos abordar sobre a compressibilida-
de dos solos e como acontece o processo de capilaridade, avalian-
do a interferência que o fluxo de água pode garantir no processo de 
adensamento e de recalque de uma edificação. 
Na sequência, será visto como acontece a propagação de ten-
sões no solo, o conceito de tensão efetiva e como isso pode impactar 
diretamente na segurança da minha edificação. Por fim, verifica-
remos alguns dos ensaios que podemos realizar em laboratório e 
em campo para que haja um melhor entendimento do solo e, assim, 
nos auxiliar nas medidas que devemos realizar durante as etapas de 
projeto e execução de obras.
Aprender sobre os solos, suas características, comportamen-
to e particularidades é de fundamental importância para a área de 
Engenharia Civil, pois serve de base para todas as outras disciplinas 
da mesma área. Lembrando que dominar o conteúdo o qual será es-
tudado no decorrer desta trilha de aprendizagem é um diferencial 
para a nossa vida profissional. 
E então, preparado(a) para seguir nesta jornada? 
Vamos lá!
Autoria
Alice Jadneiza Guilherme de Albuquerque Almeida.
Estimado(a) estudante, antes de iniciarmos nossa imersão nos es-
tudos sobre a Mecânica dos Solos, gostaria de me apresentar. 
 Eu sou a professora Alice de Albuquerque e vou acompanhá-lo(a) ao 
longo desta disciplina. Sou engenheira civil formada pela Universi-
dade Federal de Pernambuco (UFPE), instituição onde fiz o mestra-
do em Engenharia Civil e Ambiental e, atualmente, faço doutorado 
na área de Geotecnia. 
Também sou docente no Grupo Ser Educacional, bem como no Cen-
tro Universitário Maurício de Nassau (Uninassau – Graças), cujas 
disciplinas ministradas por mim sãoas da área de Geotecnia e Ins-
talações. Além da docência e de desempenhar atividades acadêmi-
cas e realizar projetos em geral, também atuo como perita judicial, 
realizando perícias, laudos e vistorias. 
Currículo Lattes
UN
ID
AD
E
1
Objetivos
1. Conhecer o processo de origem e de formação dos solos e as-
sociar ao tipo de solo existente; 
2. Compreender o processo de caracterização dos solos e que 
ensaios podem ser realizados para obter estas informações 
preliminares;
3. Estudar sobre os sistemas de classificação dos solos existentes 
e como aplicá-los em obras de engenharia.
10
Introdução
Vamos abordar de forma geral, o que são os solos e como são: o seu 
processo de formação, a caracterização e a classificação. Para que 
possamos aplicar este material na nossa obra, precisamos saber 
com detalhes suas características, parâmetros e propriedades.
Com o conhecimento aprofundado do material, conseguimos 
garantir que escolhemos o melhor para aquela obra, aquele que vai 
apresentar uma excelente resistência, que será o mais viável eco-
nomicamente, além de garantir com eficácia a segurança da nossa 
edificação. Então, para chegarmos nesses pontos e, assim, termos 
propriedade na escolha do material mais adequado, precisamos 
conhecê-lo.
 E é isto que iremos iniciar neste objeto de estudo. Assim sen-
do, esteja atento(a) aos principais temas que veremos ao longo des-
te conteúdo, são eles:
1. tipos de solo e sua gênese;
2. caracterização dos solos;
3. sistemas de classificação dos solos 
Para dar continuidade ao que já foi apresentado, convidamos 
você a se aprofundar a respeito desses temas e, assim, compreender 
a importância dessa ciência para a área da Engenharia. 
Desejamos bons estudos!
11
Tipos de Solos a Sua Gênese
A aplicação de solos na construção civil é uma prática antiga, você 
sabia?
Há informações que antes mesmo do nascimento de Cristo já 
havia obras que faziam o uso do solo como sua própria estrutura. 
Cerca de 4800 a.C. os egípcios já faziam o uso do solo para a constru-
ção de barramentos de água, o que hoje por nós é conhecido como 
as barragens de terra. Com o passar dos anos, os estudos e técnicas 
foram sendo aprimorados para que tenhamos as obras de hoje, com 
a segurança e eficácia por nós conhecidas (SANTOS, 2019). 
Para chegar neste contexto do que hoje sabemos sobre os so-
los e suas diferentes aplicações, é necessário que iniciemos a nos-
sa disciplina falando sobre o pai da Mecânica dos Solos, o grande 
pesquisador e precussor desta ciência tão importante. Estamos fa-
lando de Karl Terzaghi, considerado o “pai da Mecânica dos Solos”. 
Este grande estudioso tornou os estudos da Mecânica dos Solos uma 
ciência. Com isso, definições e pesquisas são utilizadas até hoje e 
nos servem de base para a validação de diversos fenômenos asso-
ciados aos solos, sua geologia e sua mecânica. 
Terzaghi, como é popularmente conhecido, desenvolveu 
diversos estudos quando a Engenharia Civil apresentava diversos 
insucessos (diversos rompimentos de canais e quedas de taludes) 
e isto aconteceu no início do século XX. Por volta do ano de 1936, 
Terzaghi apontou que deveriam ser realizadas alterações nos pro-
cedimentos de cálculos, não havia possibilidade de continuar a 
metodologia aplicada até ali, visto que era aplicado aos solos pro-
cedimentos e metodologias que eram validadas em materiais como 
aço e concreto (PINTO, 2013).
DEFINIÇÃO
12
Figura 1 - Karl Terzaghi em 1926
Fonte: Wikimedia Commons 
A partir deste grande passo, os estudos foram sendo apro-
fundados e, desde então, temos a Mecânica dos Solos como uma 
ciência que avalia as condições de solo, principalmente associado à 
Engenharia. 
Em relação à área específica dentro da Engenharia que trata 
desses temas, destacamos a Geotecnia, cuja definição é: 
Geotecnia é o nome dado a esta área da engenharia que tem como 
base o estudo do solo, das rochas e a geologia aplicada à engenharia. 
Através dessa vertente, é possível realizar obras de terra, bem como 
garantir a eficácia em projetos de modo geral.
13
Avaliando de modo geral, o solo é parte fundamental das edi-
ficações, porque se você parar para pensar, a edificação que você 
está agora certamente está assentada sob algum solo. Além disso, a 
argamassa feita para um acabamento, por exemplo, possui areia na 
sua composição. Não há como construir sem que esse material faça 
parte de pelo menos uma etapa de todo esse processo construtivo. 
Referente às obras de terra, podemos considerar a seguinte propo-
sição: As obras em que o solo é a própria estrutura (como os aterros 
e barragens), o solo além de servir de base para a estrutura também 
faz parte da estrutura. Sabendo dessas informações, você pode per-
ceber, prezado(a) estudante, a importância do estudo do solo para a 
sua correta e eficiente aplicação. 
A origem dos solos
É fato que todos os solos são originados da decomposição das rochas. 
Então, para que falemos sobre a formação dos solos, é importante 
dar uma breve contextualizada sobre o que são as rochas. Estas nada 
mais são do que corpos sólidos presentes na camada externa sólida 
da terra (litosfera), e apresentam na sua constituição um agregado 
de minerais. A depender das suas características e do seu processo 
de formação, as rochas podem ser:
 ◼ sedimentares, quando formadas pela solidificação de 
sedimentos;
 ◼ metamórficas, quando há uma transformação de rochas já 
existentes;
 ◼ ígneas (rochas vulcânicas), quando há a solidificação do 
magna.
VOCÊ SABIA?
14
As rochas são amplamente utilizadas na construção civil, sabia? 
Sua aplicação em acabamentos tem se tornado cada vez mais cons-
tante. Sabendo disso, gostaríamos de deixar como sugestão o blog 
Archi&Urban em que na sua matéria, As Rochas utilizadas na Enge-
nharia, há uma demonstração das principais rochas.
Vamos tratar agora sobre a questão do intemperismo, caro(a) 
aluno(a)? 
O intemperismo é caracterizado pelo conjunto de proces-
sos (físicos, químicos e biológicos) atuantes nas rochas presentes 
na superfície terrestre e nas que estão em profundidade. É através 
da ação do meio e de agentes físicos, químicos ou biológicos que 
acontece o intemperismo nessas rochas e, por consequência, a sua 
desintegração. O acontecimento em questão varia, podendo ser um 
intemperismo físico, químico e biológico, a depender dos agentes 
atuantes e do tempo em que a rocha entra em contato com esta ação. 
Vamos conhecê-los?
 ◼ Intemperismo físico, caracterizado pela desintegração física 
das rochas. Nesse processo, a alteração que ocorre nas rochas 
é apenas do tipo física. O solo pode apresentar diferentes ta-
manhos de sedimentos e a sua principal característica é que 
é mantida a composição mineralógica da sua rocha de ori-
gem, também conhecida como rocha mãe. Este intemperismo 
acontece usualmente, é mais superficial e acomete solos com 
maiores granulometrias.
15
Figura 2 – Intemperismo físico 
Fonte: Wikimedia Commons 
 ◼ Intemperismo químico - neste intemperismo ocorre a ação 
de reações químicas (hidrólise, carbonatação, oxidação, hi-
dratação, entre outros) que, por sua vez, desencadeiam uma 
decomposição dessas rochas. A principal diferenciação nesse 
tipo de intemperismo é que devido a ocorrência de reações 
químicas, o solo originado não apresenta composição mine-
ralógicas da sua rocha de origem. O processo em questão tem 
mais poder de desagregar e decompor solos de granulação 
mais finas e presentes em profundidades. 
Figura 3 – Intemperismo químico (oxidação)
Fonte: freepic.diller no freepik.
16
 ◼ Intemperismo biológico - este tipo de intemperismo apre-
senta como principal característica o agente associado ao 
processo de decomposição da rocha, ocorrendo através de um 
processo desencadeado de maneira biológica. Nesse caso, o 
agente atuante são agentes biológicos, ou seja, a desintegra-
ção das rochas acontece por meio da ação de seres vivos ou de 
produtos gerados através da ação daqueles, podendo ser des-
de a ação mecânicade raízes e caules de plantas até a ação de 
fungos e de liberação de substâncias agressivas quimicamen-
te, devido a decomposição de animais ou secreções. 
Figura 4 - Intemperismo Biológico (ação de líquens na rocha)
Fonte: ASphotofamily no freepik
Solos residuais
Os solos residuais apresentam como característica permanecerem 
no local de decomposição da sua rocha de origem. Ou seja, para que 
seja formado um solo residual, é necessário que a velocidade de de-
sintegração dessa rocha e formação desse solo seja superior a qual-
quer agente que possa transportar este solo para outro local. Para 
este último elemento, salientamos que são de fácil identificação, 
pois conseguimos observar o perfil deles, ou seja, é um perfil típico.
17
Perceba o solo da figura abaixo em que é possível verificar 
as camadas diferenciadas de material à medida que se aproxima da 
superfície.
Figura 5 – Camadas do solo
Fonte: Nilfanion no Wikimedia Commons 
Solos sedimentares
Os solos sedimentares ou solos transportados, como também são 
conhecidos, são solos que apresentam como característica de serem 
acometidos com agentes ambientais que possibilitaram o seu trans-
porte e deposição para outra localidade. Nesses tipos de solo, é um 
tanto quanto complicado determinar o local da sua rocha de origem, 
uma vez que, devido à ação destes agentes, este material pode estar 
muito distante do seu local de formação.
Estes solos variam a depender do agente que proporcionou o 
seu transporte. Além do mais, podem ser divididos em quatro tipos, 
são estes:
18
1. solos eólicos, o agente de transporte foi a ação do vento;
2. solos glaciares, possuem as geleiras como agente de 
transporte;
3. solos aluvionares, solos que foram transportados devido a 
ação das águas (podendo ser fluviais, pluviais ou marinhos);
4. solos coluvionares, solos em que o agente de transporte é a 
gravidade. 
Solos orgânicos
Os solos orgânicos, por sua vez, são materiais que apresentam em 
sua constituição a presença de matéria orgânica, o que lhe confere 
uma cor mais escura. Esta matéria orgânica pode ser tanto através 
de restos de vegetais ou de animais. Ressaltamos que este tipo de 
solo nos demanda cuidados especiais, pois, por serem materiais 
com matéria orgânica, com o passar do tempo essa matéria acaba 
sendo decomposta através da ação de microrganismos, o que, por 
sua vez, acaba desencadeando um aumento na quantidade de vazios 
deste material, colaborando para uma maior compressibilidade. 
Figura 6 - Solo orgânico
Fonte: Taciara Zborowski Horst no Wikimedia Commons 
Além disso, esse processo de origem e formação dos solos, 
que também é conhecido como pedogênese (pedo: solo + gênese: 
19
origem), não é um processo rápido. Pode levar cerca de séculos para 
suceder e isso varia de acordo com vários fatores, que vão desde a 
rocha de origem, ao clima, a presença de organismos vivos, topo-
grafia, vegetação do local, além do tempo de atuação desses fatores 
sob a rocha em questão. Com o passar dos anos, os solos residuais e 
transportados tornam-se uma espécie de depósito geológico, onde 
ficam assentados em horizontes e é possível observar claramente a 
distinção entre estes horizontes (camadas) (PINTO, 2013).
Figura 7 - Gráfico de um perfil de solo mostrando os horizontes O, A, B e C
Fonte: adaptada de US Departament of Agriculture de Wikimedia Commons
Caracterização dos Solos
Estimado(a) estudante, já adentramos nesse mundo que é a Geotec-
nia, que tal nos aprofundarmos cada vez mais sobre os solos? Se es-
tes materiais fazem parte tão atuante das edificações de modo geral, 
do que ele é formado? Qual o seu formato e tamanho? Quais as suas 
características e particularidades? Então, vamos começar a respon-
der todas essas perguntas! 
Lembramos que os solos são materiais trifásicos, mas o que 
significa isso? Significa que os solos são compostos por três fases, 
são elas: 
20
 ◼ partículas sólidas - são compostas pelos minerais e pela fra-
ção orgânica, sendo estes minerais do tipo primário e/ou se-
cundário, enquanto a fração orgânica pode conter uma porção 
viva e não viva. Esta fase corresponde a cerca de 50% do total 
do material;
 ◼ fase líquida - compreende a água presente no solo, podendo 
estar na forma higroscópica/adsorvida (água que se encontra 
em um solo seco e é facilmente retida por adsorção), capilar 
(água presente nos microporos e que está disponível para a 
utilização das plantas, corresponde a umidade do solo) e água 
livre/gravitacional (água presente nos macroporos do solo e 
que flui pelo material através da ação da gravidade ou de ou-
tros gradientes de 
energia). A fase lí-
quida do solo cor-
responde a cerca 
de 25% do total do 
material;
 ◼ fase gasosa - esta 
fase correspon-
de à atmosfera do 
solo, podendo es-
tar compreendida 
de diversos gases, 
como: oxigênio, 
dióxido de carbo-
no, nitrogênio e 
vapor de água. A 
fase gasosa corres-
ponde a 25% do to-
tal do material.
É importante sa-
lientar que não é uma 
regra a porcentagem as-
sociada a cada fase, visto que cada solo pode apresentar diferen-
tes composições e diferentes particularidades. Cada solo é único e 
Figura 8 - Amostra de solo com partículas sólidas e 
vazios preenchidos por ar e água.
Fonte: adaptada de Alice de Albuquerque (2023) 
pelo Editorial do Grupo Ser Educacional (2023).
SAIBA MAIS
21
particular. Dessa forma, é preciso atenção e cuidado para a sua cor-
reta caracterização. Para elucidar melhor, analise a figura a seguir 
em que é possível observar as partículas sólidas e os vazios do solo, 
estes preenchidos por ar e água.
O comportamento mecânico do solo acontece em função do com-
portamento individual de cada fase (sólida, líquida e gasosa) e das 
interações entre elas. Para melhor compreender estas relações, ava-
liamos estas fases em termos de volumes e pesos. 
Observe a seguinte contextualização: para uma amostra de solo, 
avaliamos o Volume total (Vt), que é dado pela soma do volume de 
partículas sólidas (Vs) e volume de vazios (água e ar) (Vv) e pelo 
Peso total (Pt), que é dado pela soma do peso das partículas sólidas 
(Ps) mais o peso da água (nesse caso, o ar não contabiliza em peso, 
apenas em volume) (Pw).
Quando entendemos o comportamento dos solos e as relações 
existentes entre suas fases, conseguimos trabalhar com o material 
mais adequado para cada obra em questão, não é verdade? 
E, como forma de caracterizar os solos a serem utilizados, te-
nha em mente que há a necessidade de realizar ensaios de campo e 
de laboratório. Nesse sentido, a partir de realizados em laboratório, 
como a análise granulométrica (onde são realizados peneiramento e 
sedimentação), é possível verificar a constituição dos solos. Através 
da análise granulométrica é possível a caracterização do material e 
assim contabilizar as partículas existentes no material. 
A etapa de peneiramento, que pode ser realizada com o uso de 
peneiramento mecânico ou manual, é feita com o uso de peneiras de 
diferentes aberturas, por onde são passados os solos. Sendo assim, é 
possível verificar a quantidade de material que ficou retido em cada 
peneira. Com essa informação, é possível sabermos que tipo de gra-
nulometria tem aquele material.
22
Figura 9 - Peneirador mecânico para ensaio de granulometria em solos 
Fonte: Carlos Rogério Santana no Wikimedia Commons 
Na parte mais grossa dos grãos facilmente são separadas pe-
neiras referidas. Entretanto, vale salientar que existem grãos tão 
diminutos que apresentam diâmetros inferiores a menor abertu-
ra dessas peneiras. Sendo assim, é necessário realizar um segundo 
processo para contabilizar esses materiais. Na segunda etapa, é rea-
lizado o processo de sedimentação para a contabilização da fração 
fina do material, caracterizada pelas argilas e pelos siltes. 
Na figura a seguir, é possível verificar uma amostra de solo 
com o ensaio de sedimentação em andamento.
Figura 10 – Ensaio de Sedimentação 
Fonte: O autor (2023)
23
Já na figura a seguir, vocêpode observar a curva granulomé-
trica, que é a representação dos resultados.
Figura 11 - Curva Granulométrica de solo com e sem defloculante
Fonte: O autor (2023)
Como dito anteriormente, a curva granulométrica é a res-
posta aos ensaios realizados, mais que isso, é com ela que obte-
mos as proporções de cada material que ficou retido nas peneiras, 
da mesma forma que quantificamos os materiais finos obtidos por 
meio de ensaio de sedimentação. 
Segundo o item 2.2.23 da NBR 6502 (1995, p. 8) - Rochas e 
solos, a areia é caracterizada como “Solo não coesivo e não plás-
tico formado por minerais ou partículas de rochas com diâmetros 
compreendidos entre 0,06 mm e 2,0 mm”, podendo ainda ter uma 
subclassificação em areias grossas, médias e finas. 
A porção fina, nesse contexto, é compreendida como as par-
tículas de silte e argila, que possuem a seguinte classificação de 
acordo item 2.2.191 com a mesma NBR 6502 (1995, p.17), o Silte “É 
24
formado por partículas com diâmetros compreendidos entre 0,002 
mm e 0,06 mm.” e item 2.2.25 NBR 6502 (1995, p.9) a argila é con-
siderada “Solo de granulação fina constituído por partículas com 
dimensões menores que 0,002 mm, apresentando coesão e plasti-
cidade” (ABNT, 1995). Para classificação do solo fino, é necessário 
que uma porcentagem maior ou igual a 50% de partículas que pas-
sam na peneira #200, ou seja, siltes e argilas.
Organizando os tamanhos dos grãos temos a seguinte 
organização:
 • matacão (maior que 200 mm e menor ou igual a 1000 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);
 • argila (menor ou igual a 0,002 mm) 
 Ao final do ensaio, é possível verificar a diferença de tama-
nho dos grãos que ficaram retidos em cada peneira, conforme figura 
a seguir:
SAIBA MAIS
25
Figura 12 - Material retido nas peneiras após peneiramento
Fonte: O autor (2023)
A peneira #10 (2,0 mm) é a que separa o peneiramento gros-
so (pedregulhos) do peneiramento fino (areias) e a peneira #200 
(0,075mm) é a última, cujo material que passa por ela só é contabi-
lizado na sedimentação (argilas e siltes).
Todos estes ensaios são normatizados pela Associação Bra-
sileira de Normas Técnicas Brasileiras, e suas preconizações devem 
ser seguidas ao realizar as análises. e então, não esqueça de consul-
tar as Normas Técnicas relacionadas a cada ensaio citado, são elas: 
NBR 6459: Solo – Determinação do limite de liquidez.; 
NBR 7180: Solo – Determinação do limite de plasticidade 
NBR 7181: Solo – Análise granulométrica.
26
Ainda dentro desse contexto de análise e identificação dos 
materiais, é importante citar que complementando a análise gra-
nulométrica, nós temos os índices de consistência, determinados 
pelos limites de liquidez e de plasticidade, também conhecidos 
como Limites de Atterberg. Esses ensaios são caracterizados por se-
rem uma análise indireta do comportamento do solo na presença de 
água e são definidos da seguinte forma:
 ✓ Limite de Liquidez
Ensaio realizado no equipamento de Casagrande, onde é de-
terminada a umidade do solo com o qual uma ranhura nele feita re-
quer 25 golpes para se fechar numa concha. São realizadas diversas 
tentativas, com o solo em diferentes umidades. Padronizado pela 
ABNT NBR 6459. 
Figura 13 - Ensaio de Liquidez com retirada de material para análise da umidade 
referente
Fonte: O autor (2023)
27
 ✓ Limite de plasticidade
O Limite de Plasticidade corresponde a menor umidade de 
um solo moldado em cima de uma placa de vidro até as dimensões 
de um cilindro de 3 milímetros de diâmetro e aproximadamente 10 
centímetros de comprimento. Após a moldagem da amostra nas di-
mensões estabelecidas e verificada a presença de fissuras no solo, 
é analisada a umidade do material com o uso da estufa. Na figura a 
seguir, é possível observar parte desse procedimento
Figura 14 - Limite de Plasticidade
Fonte: Carlos Rogério Santana no Wikimedia Commons 
Com as informações de umidades para cada amostra ensaia-
da, é determinado o índice de consistência e o índice de plasticidade 
do material através das seguintes equações:
Onde LL é o limite de liquidez, LP o limite de plasticidade e w 
a Umidade do solo.
28
Em solos argilosos, a informação da consistência é de extre-
ma importância, pois conseguimos mensurar o comportamento do 
material quando está em contato com água e assim ter parâmetros 
preliminares do seu comportamento. Para isso, usamos a seguinte 
tabela com base nos resultados obtidos para IC.
Tabela 1 - Índice de Consistência de argilas
Consistência IC
Mole <0,5
Média 0,5 a 0,75
Rija 0,75 a 1,0
Dura >1,0
Fonte: Adaptado de Pinto (2013) 
Para solos arenosos, a caracterização e estado são dados em 
relação a compacidade das areias e esse parâmetro é dado em função 
da Equação, conforme tabela a seguir:
Tabela 2 – Tipos de areias e índices de vazios máximos e mínimos
Descrição da areia emin emax
Areia uniforme de 
grãos angulares
0,7 1,10
Areia bem graduada de 
grãos angulares
0,45 0,75
Areia uniforme de 
grãos arredondados
0,45 0,75
Areia bem graduada de 
grãos arredondados
0,35 0,65
Fonte: Adaptado de Pinto (2013) 
29
Quanto maior a CR, mais compacta é a areia, Terzaghi sugeriu 
a terminologia apresentada abaixo:
Tabela 3 – Compacidade Relativa de areias
Classificação CR
Areia fofa Areia fofa
Areia de compacidade média Areia de compacidade média
Areia compacta Areia compacta
Fonte: Adaptado de Pinto (2013)
Ou seja, quanto mais compacta a areia maior é a sua resistên-
cia e menor será a sua deformabilidade.
Ainda dentro do contexto de caracterização dos solos, é ne-
cessário dissertar a respeito dos índices físicos, que são parâmetros 
utilizados para compreender as propriedades dos solos e as relações 
existentes entre as suas fases (partículas sólidas, líquida e gasosa). 
As equações utilizadas e a suas definições estão elencadas na 
tabela a seguir:
Tabela 4 – Determinação dos índices físicos do solo e suas definições
Índice Físico Definição
Teor de umidade (w): Relação 
percentual entre o peso da água e 
o peso dos sólidos em uma dada 
amostra
Índice de vazios (e): Relação entre 
volume de vazios e volume de 
sólidos
Porosidade (n): Relação percentual 
entre volume de vazios e volume 
total
30
Grau de Saturação (S): Relação 
percentual entre volume de água e 
volume de vazios
Peso específico real dos grãos (γs): 
Relação entre peso e volume dos 
sólidos
Peso específico aparente seco (γd): 
Relação entre peso de sólidos e 
volume total
Peso específico aparente saturado 
(γ sat): Relação entre peso e volu-
me totais para S= 100%
Peso específico da água (γ w): Re-
lação entre peso e volume da água
Fonte: O autor (2023)
Sistemas de Classificação dos Solos
Os sistemas de classificação de um solo têm como finalidade me-
lhor organizar estes materiais e, assim, obter a compreensão do seu 
comportamento. Isto é, é a partir dessa classificação que podemos 
incluir determinados solos em grupos de materiais que apresentam 
31
características e propriedades geotécnicas semelhantes. Mas qual 
seria o real objetivo da classificação de um solo? 
Bem, sabe-se que essa prática veio da necessidade de com-
preender o seu provável comportamento diante de uma determi-
nada situação ou problema que possa existir em uma determinada 
obra. Com isso, é possível organizar as ideias e planejar a melhor 
atuação ou realizar o melhor planejamento de investigações destes 
materiais.
Quanto à classificação dos solos em si, existem várias formas 
de separá-los, tais formas consideram desde a formação e a sua ori-
gem ao processo de evolução deles até os dias atuais. 
Quandorelacionamos um solo quanto à sua origem, nes-
se sentido, queremos saber como foi o processo de formação des-
se material, se é um solo residual ou se ele é um solo sedimentar/
transportado, e qual o tipo de transporte este solo sofreu, se foi a 
gravidade, ou ventos, a gravidade ou até mesmo as geleiras.
Dentro desse contexto que estamos falando, ainda é possível 
classificar o solo definindo características e propriedades geotécni-
cas peculiares, como a estrutura dos minerais das partículas sóli-
das ou até mesmo devido à presença de matéria orgânica (MO), por 
exemplo. 
Nesse sentido, os solos orgânicos têm como característica 
apresentar a coloração escura (marrom e cinza escuro), são mate-
riais que apresentam na sua composição grande quantidade de ma-
téria orgânica que é proveniente da decomposição de vegetações, 
animais e de microrganismos. Devido à grande quantidade de MO, 
estes materiais são utilizados para promover a adubação de solos.
De acordo com Pinto (2013), ainda que haja limitações, a for-
ma de classificação dos solos mais utilizada no mundo na Engenha-
ria Civil é a seguinte:
1. a composição granulométrica (peneiramento + sedimentação); 
2. os Índices de consistência, que são os índices obtidos a partir 
dos Limites de Atterberg (limite de liquidez e de plasticidade 
usados para determinar a consistência do solo).
32
Com essas informações, é possível verificar, definir e agrupar 
solos que apresentam comportamentos semelhantes e, para esta 
classificação, é utilizada a Classificação Unificada dos Solos (SUCS). 
Ela tem como base a proposta desenvolvida por Casagrande e é nor-
malizada pela American Society for Testing and Materials (ASTM). 
Na classificação dos solos, há duas letras que trazem informações 
do tipo de solo e suas características, conforme quadro abaixo:
Quadro 1 - Terminologia do Sistema Unificado
G Pedregulho
S Areia
M Silte
C Argila
O Solo orgânico
W Bem graduado
P Mal graduado
H Alta compressibilidade
L Baixa compressibilidade
Pt Turfas
Fonte: Pinto (2013)
De acordo com Pinto (2013), neste tipo de classificação, um 
ponto relevante é a respeito da porcentagem de finos que existem 
neste material, ou seja, a quantidade que passaram na peneira #200 
e que foram contabilizados no ensaio de sedimentação. 
Se esta porcentagem for inferior a 50%, temos que este solo 
é do tipo grosso, podendo ser G (pedregulho) ou S (areia). Caso te-
nha uma porcentagem superior a 50% passante na peneira #200, 
significa que este solo possui uma maior quantidade de finos, sendo 
considerado um solo fino e podendo ser um M (silte), C (argila) ou 
O (solo orgânico). 
EXEMPLO
SINTETIZANDO
33
Agora, vamos fazer uma breve contextualização, utilizando o se-
guinte exemplo:
Se um solo é do tipo CL, pelo Sistema Unificado, temos uma argila de 
baixa compressibilidade, caso seja um solo SW, trata-se de uma areia 
bem graduada e isto ainda é avaliado conforme a quantidade de finos 
que ficam retidos na peneira nº 200.
Caro(a) aluno(a), chegamos ao fim desta discussão sobre os estu-
dos da Mecânica dos Solos! O que mais lhe chamou atenção nesta 
leitura?
Neste material de aprendizagem, abordamos sobre o processo de 
formação dos solos. Você aprendeu que eles são provenientes da 
ação do intemperismo nas rochas e que, a depender desse proces-
so, ainda é possível termos diferentes tipos de solos com diferentes 
características e particularidades. É possível também ser avaliada 
a composição dos solos e como eles são compostos por um sistema 
trifásico. 
Também foi informado neste conteúdo didático, como pode ser ca-
racterizado os solos por meio de ensaios geotécnicos e como isso 
nos dá informações a respeito dos índices físicos destes materiais. 
Lembre-se que em relação às argilas, nós caracterizamos quanto a 
sua consistência e as areias quanto a sua compacidade, está bem?!
Por fim, foi abordado a respeito da existência dos solos grossos e 
finos e sobre as suas características e particularidades, além da ma-
neira de como os classificamos de acordo com o Sistema Unificado 
de Classificação dos Solos.
Objetivos
1. Compreender como acontece o processo de capilaridade de 
água nos solos e como os diferentes tipos de solo respondem 
ao fluxo de água.
2. Aprender sobre a compressibilidade dos solos e as suas 
particularidades. 
3. Aprender sobre adensamento e a Teoria proposta por Ter-
zaghi, bem como isto impacta diretamente nos recalques em 
edificações.
UN
ID
AD
E
2
36
Introdução
Olá, estimado(a) estudante! Como vai você? Seja muito bem-vin-
do(a) à disciplina Mecânica dos Solos!
Neste objeto de aprendizagem, vamos aprofundar os concei-
tos e propriedades dos solos, e como isso pode impactar diretamen-
te nas edificações que planejamos construir. Com o conhecimento 
acerca dos diferentes tipos de solos e suas características é que po-
deremos avaliar a trabalhabilidade deste material para a obra que 
planejamos executar. Havendo como base as particularidades e di-
ferenças de solos com granulometrias variadas, vamos avaliar como 
que isto pode impactar diretamente no processo de fluxo de água 
nestes materiais e como isso pode influenciar diretamente na sua 
resistência e estabilidade. 
Também traremos a compressibilidade dos solos e como isso 
norteia a Teoria de Adensamento, bem como o processo de recal-
ques em edificações. Conheceremos como que a água percola no 
nosso solo é fundamental, principalmente em obras de terra (aque-
las em que o solo é a própria estrutura) e ter este entendimento é 
fator determinante na segurança da nossa obra.
Assim sendo, esteja atento(a) aos principais temas que vere-
mos ao longo deste material:
1. Capilaridade dos solos 
2. Compressibilidade dos solos
3. Princípio da Teoria do Adensamento
4. Definição de recalques 
Agora que já apresentamos os tópicos de estudo que serão 
discutidos aqui, convidamos você a conhecer mais a respeito desses 
temas para que seja possível contextualizarmos a importância des-
ses conteúdos para a segurança das obras de um modo geral. 
Ficou interessado(a)? 
Bons estudos!
37
Capilaridade dos Solos
Para falarmos sobre o fenômeno da capilaridade, é importante re-
lembrarmos do que é formado o solo. Sabemos que o solo é trifási-
co e, na sua composição, há água que preenche os seus vazios. De 
acordo com Pinto (2013), a água preenche boa parte destes vazios 
do solo e quando o solo é submetido a uma diferença de potencial, 
ela tende a sair de uma direção a outra. Esta migração da água de um 
ponto a outro pode ser fácil ou difícil e esta facilidade ou dificulda-
de está diretamente relacionada com o tipo de material em questão. 
Segundo Lopes (2011), fatores ligados diretamente à mineralogia do 
solo, além do tipo de material percolante (água, lixiviado, efluentes, 
entre outros), também influenciam diretamente na permeabilidade.
A água apresenta ainda como característica um comporta-
mento um tanto quanto diferenciado na sua parte superficial e este 
comportamento está intimamente relacionado com a conformação 
das suas moléculas. Dessa forma, apresenta na sua superfície uma 
espécie de membrana levemente curva e este fenômeno também é 
conhecido como tensão superficial. Esta curvatura em superfícies 
com água vai depender diretamente do tipo de material em questão 
e do grau de limpeza existente.
É a tensão superficial que permite, por exemplo, um inseto 
conseguir caminhar sobre uma superfície com água, isso acontece 
devido à força Peso decorrente do peso do inseto ser inferior a força 
que atrai uma molécula a outra molécula de água. 
Na imagem a seguir, é possível verificar os reflexos da luz que 
revelam a superfície curva da água ao redor das moedas. 
DEFINIÇÃO
38
Figura 1 - Tensão superficial da água com moedas.
Fonte: Nekonaute no Wikimedia Commons.
Prezado(a) aluno(a) é bom lembrar que a coesão existente 
entre as moléculas de um líquido é o fator responsável pela tensão 
superficial.
De acordo com Pinto (2013), uma boa maneira de elucidaresta 
relação entre as moléculas de água é o estudo do comportamento 
da água quando em contato com tubos capilares. Nessa situação, a 
água, quando em contato com um tubo, sobe pelas suas paredes até 
uma determinada altura em que a água esteja em equilíbrio. 
Mas o que de fato é a capilaridade?
Capilaridade é caracterizada por ser um fenômeno presente em tu-
bos de pequeno diâmetro e nesta situação a água se movimenta no 
sentido contrário ao da gravidade até uma dada posição, esta co-
nhecida como altura capilar. 
39
É a capilaridade que promove a percolação de água na direção 
ascendente, seja o material um tubo, o solo, ou até mesmo um bloco 
de concreto, como podemos ver na figura a seguir.
Figura 2 - Ação capilar de um tijolo de concreto em uma poça de água.
Fonte: APN MNO no Wikimedia Commons.
Como já sabemos, os vazios existentes em um solo são muito 
pequenos e quando submetemos um solo seco ao contato com água, 
esta acaba sendo “sugada” pelo solo até uma dada altura, sendo que 
esta altura vai depender diretamente da quantidade e diâmetros 
destes vazios do solo. Ou seja, a depender do tamanho das partícu-
las sólidas, esta água pode chegar a uma ascensão capilar que varia 
de poucos centímetros (no caso de pedregulhos) até a dezenas de 
metros (como acontece com argilas).
Verificar o comportamento de um solo quando submetido 
a um fluxo de água e entender como este processo acontece é de 
fundamental importância para a engenharia civil, mais especifi-
camente para Geotecnia. A partir do entendimento do processo de 
percolação, é possível calcular vazão, estimar e analisar recalques e 
prever a estabilidade de edificações (PINTO, 2013).
40
Lei de Darcy
Para compreensão da poropressão e do fluxo de água dentro de um 
solo, Darcy em 1850 realizou um experimento para verificar como 
acontecia este processo. O equipamento utilizado por ele foi um per-
meâmetro, o qual preencheu uma camada de espessura L com areia 
e acima deste permeâmetro tinha uma coluna com altura Z preen-
chida com água. O ensaio consistia em observar se ocorria ou não 
fluxo de água da coluna para o solo. Ao realizar os experimentos, 
Darcy verificou que, para acontecer o fluxo de água, era necessário 
que tivesse uma diferença de potencial e que a água presente na bu-
reta estivesse em uma cota diferente da cota do solo (PINTO, 2013). 
Nas figuras a seguir, há a representação de dois permeâme-
tros em diferentes situações: uma na condição em que a cota da bu-
reta (z) coincide com a do permeâmetro (não há fluxo de água) e 
outra, na segunda imagem, onde há uma variação de h da bureta em 
relação ao permeâmetro (há fluxo de água).
Figura 3 - Água percolando no permeâmetro (1)
Fonte: Pinto (2013, p. 114).
41
Figura 4 - Água percolando no permeâmetro (2)
Fonte: Pinto (2013, p. 114).
A partir do experimento referido, Darcy verificou que a varia-
ção de fluxo de água no solo – ou seja, a vazão – variava em função 
da geometria do permeâmetro e das relações de alturas. Ainda nesse 
contexto, ele constatou que a água se movimentava no solo de ma-
neira laminar, em outras palavras, o seu escoamento sucede-se de 
maneira em que a água caminha por meio de camadas.
Sendo assim, para o cálculo da vazão de água dentro de um 
solo, Darcy constatou que a vazão de água dependia da área do per-
meâmetro, da relação entre a altura da bureta e o tamanho da minha 
amostra de solo e de uma constante que variava para cada tipo de 
solo por ele analisado.
42
Com base neste experimento, foi apresentado a seguinte 
equação:
Na equação proposta temos que:
Q = vazão
K = constante variável a depender do solo
h = carga dissipada na percolação
L = distância de dissipação desta carga (comprimento da amostra 
de solo)
A = área do permeâmetro
A relação entre a carga dissipada e a distância de dissipação 
é denominada gradiente hidráulico e é conhecida pela incógnita i. 
Considerando isso, ao realizar as substituições na equação da vazão, 
temos que:
Além disso, ainda é possível fazer uma relação entre a vazão 
de água que está percolando em uma dada área do permeâmetro. 
Sendo assim, pode-se dizer que a vazão de água que passa em uma 
determinada área do permeâmetro indica a velocidade com que esse 
fluxo percola no material. Reescrevendo nossa equação para repre-
sentar esta velocidade de percolação, temos:
Um ponto importante que precisamos frisar no fluxo de 
água dos solos, que é fundamental no dimensionamento de obras 
de terra (principalmente em barragens), é a respeito do coeficiente 
de permeabilidade, representado pela constante k. Este representa 
o parâmetro de percolação de água em determinado solo para um 
gradiente igual a 1. 
43
Existem solos em que a água consegue percolar com mais 
facilidade do que com outros solos e esta flexibilidade ou dificul-
dade é elucidada em termos de k e, usualmente, em m/s, poden-
do apresentar em cm/s também. Como os valores dos coeficientes 
de permeabilidade são bem baixos, eles são expressos em notação 
científica. 
No quadro a seguir, há alguns exemplos desses coeficientes:
Quadro 1 – Valores típicos de coeficientes de permeabilidade
Permeabilidade Tipo de solo K (cm/s)
Solos 
Permeáveis
Alta Pedregulhos >10-3
Alta Areias 10-3 a 10-5
Baixa Siltes e argilas 10-5 a 10-7
Solos 
Impermeáveis
Muito Baixa Argila 10-7 a 10-9
Baixíssima Argila <10-9
Fonte: Adaptado de Pinto (2013). 
Pelo quadro acima, é possível verificar que solos mais finos 
apresentam coeficientes de permeabilidade menores do que solos 
mais grossos com maior granulometria. Esse fato está intimamente 
relacionado com a quantidade de vazios presentes neste material. 
Solos finos apresentam menos vazios quando comparados com so-
los grossos, ou seja, argilas e siltes apresentam uma maior dificul-
dade da água percolar quando comparadas a um solo arenoso. Além 
da granulometria e índice de vazios, existem outros fatores que po-
dem influenciar a permeabilidade de um material, são eles: compo-
sição mineral, estrutura, tipo de fluido/percolante, macroestrutura, 
estado do solo, grau de saturação, anisotropia e temperatura.
DEFINIÇÃO
44
Compressibilidade dos Solos
A compressibilidade de um solo tem como definição toda e qual-
quer atividade que promova a diminuição de seu volume sob a ação 
de cargas, dividindo-se em dois pontos, podendo ocorrer variação a 
depender de como aconteceu esse processo. 
Podem surgir algum tipo de indagação a respeito dessa redu-
ção de volume, como por exemplo: basicamente, será esta diminui-
ção dos vazios do solo, mas que vazios são esses?
Dessa forma, a resposta é que o solo é trifásico e que há uma 
grande parcela de vazios no solo preenchidos por ar e por água. Pois 
bem, quando realizamos uma compactação em um solo, estamos 
retirando os vazios desse material e isso acontece por meio da apli-
cação de uma determinada carga. 
De forma clara, a compressibilidade é esta diminuição dos 
vazios de um solo e a depender do vazio (ar ou água) e do tipo de solo 
em questão, temos uma subdivisão desta compressibilidade, que é a 
compactação, a qual vamos conhecer agora, e o adensamento. 
Compactação
A compactação de um solo ocorre devido a saída de ar do seu inte-
rior, é uma prática comum na engenharia, uma vez que a sua ação 
promove ao solo uma densificação e, como consequência, há um 
aumento da sua resistência e diminuição da sua deformabilidade.
O ato de realizar a compactação de um solo para melhorar 
a sua qualidade é uma prática antiga. Há registros em que as civi-
lizações antigas já faziam o uso do solo como estrutura e usavam 
da compactação para melhoria desses materiais. As primeiras bar-
ragens construídas tinham como característica o uso de solos que 
45
eram adquiridos e transportados de jazidas localizadas próximo da 
área. Todo o processo de construção dessas barragens era realizado 
de maneira manual e para que elas apresentassem uma maior ho-
mogeneidade e resistência, iniciava-se a aplicação de técnicas que 
até hoje são empregadasna compactação de solos.
Nesse sentido, vale ressaltar que, como na antiguidade não 
havia as ferramentas e as tecnologias que temos hoje, esse processo 
de compactação se dava por meios do pisoteamento feito por pes-
soas e animais. A realização disso consistia na prática de pisotear 
o solo para gerar maior densidade e, consequentemente, imprimir 
menor porosidade a ele, proporcionando ao material uma maior re-
sistência. (MASSAD, 2010).
Atualmente, para a compactação, faz-se o uso de maquiná-
rios de diferentes tamanhos e procedimentos para compactação, 
que variam desde a velocidade de passagem do maquinário até a 
espessura da camada. Dessa maneira, é possível garantir a melhor 
compactação para o solo em questão. Para facilitar este processo, 
Massad (2010) propõe uma tabela resumo sobre o tipo de maquiná-
rio e o procedimento de execução para garantir a melhor compacta-
ção em campo. Vamos conferir?
SAIBA MAIS
46
Tabela 1 – Equipamentos de compactação.
Tipo Solo
Modo de 
compactar
Parãmetros dos equipamentos 
e (cm) N v (km/h) p ou P
Rolo pé de 
carneiro
Argila ou 
silte
De baixo 
para cima
20 a 25 8 a 10 ≤ 4 
2.000 a 3.000 
kPa
Rolo 
pneumático
Silte, areia 
com finos 
De cima 
para baixo
30 a 40 4 a 6 4 a 6 500 a 700 kPa 
Rolo 
vibratório
Material 
granular
Vibração 60 a 100 2 a 4 ≥ 8 50 a 100 kN
Legenda: e = Espessura da camada de solo solto
N = Número de passadas do rolo 
compactador
v = Velocidade do rolo compactador
p = Pressão na pata ou no pneu
P= Peso do rolo vibratório
Fonte: Massad (2010, p. 154).
Para aprofundar seus conhecimentos a respeito da compactação 
dos solos e a sua influência na estruturação deles, sugiro a leitura da 
dissertação de mestrado de Flavio Crispim, cujo título é Compacta-
ção de solos: influência de métodos e de parâmetros de compactação na 
estrutura dos solos. 
Para determinar a compactação a ser realizada em campo, 
você deve compreender o solo em questão assim como os seus parâ-
metros geotécnicos e propriedades. Mas como saber qual o melhor 
procedimento a ser realizado? Como saber com qual procedimento 
teremos o melhor resultado?
47
Para embasar a melhor escolha para a execução de uma com-
pactação em campo, é necessário que sejam realizados ensaios em 
laboratório para caracterização do solo e determinação de seus pa-
râmetros geotécnicos. Para isto é necessário que seja realizado o 
ensaio de compactação ou ensaio de Proctor, como também é co-
nhecido, podendo este ser dos seguintes tipos:
 ✓ normal;
 ✓ intermediário;
 ✓ modificado. 
É através deste ensaio onde é determinada a curva de com-
pactação e conseguimos extrair os dados de peso específico aparen-
te seco máximo (γdmáx ) e a sua umidade ótima (Wot). 
De posse dessas informações, é possível verificar qual a umi-
dade que devemos acrescentar ao solo para que, quando realizemos 
a compactação, tenhamos a sua máxima resistência. O ensaio de 
compactação é normatizado pela ABNT e o procedimento executivo 
deve seguir as seguintes normas técnicas:
 ✓ NBR-6457: Amostra de solo - Preparação para ensaios de 
compactação e ensaios de caracterização 
 ✓ NBR-7182 – Solo – Ensaio de Compactação 
Para a compactação, são utilizados os seguintes 
equipamentos: 
 • almofariz e mão com borracha; 
 • perneira n°.4 (4,8mm); 
 • balança; 
 • molde cilíndrico de 1000 cm³, com base e colarinho; 
 • soquete cilíndrico pequeno (2,5kg); 
 • extrator de amostras; 
48
 • cápsulas para determinação de umidade; 
 • estufa. 
O procedimento do Proctor Normal consiste em realizar 
o enchimento do cilindro com solo em três etapas e em cada uma 
delas são realizados 26 golpes com o soquete cilíndrico. Estes pre-
cisam ser distribuídos uniformemente na camada. Após a compac-
tação das três etapas, o conjunto é pesado e, em seguida, é feito o 
uso do extrator para retirada da amostra do molde cilíndrico. 
Na figura a seguir, é possível verificar a amostra de solo após 
a passagem do extrator.
Figura 5 - Extração da amostra do cilindro metálico
Fonte: elaborada pelo autor (2023)
DICA
49
É importante saber que, após a retirada da amostra, é feito um 
corte no seu centro e, após isso, extraído duas pequenas amostras e 
direcionadas em uma cápsula onde, posteriormente, serão encami-
nhadas para uma estufa para determinação da umidade relativa. Em 
seguida, é realizado o acréscimo de água, repetindo o procedimento 
até a obtenção de todos os pontos da curva de compactação (usual-
mente variam entre 5 a 8 pontos). 
Na figura a seguir, é possível verificar as amostras a serem 
encaminhadas para a estufa.
Figuras 6 A e 6 B - Coletas de amostras do cilindro para determinação da umidade 
Fonte: elaborada pelo autor (2023)
Para solos arenosos, é necessário acrescentar cerca de 2% de água 
na massa para a obtenção de cada ponto da curva. Já os solos argi-
losos necessitam de cerca de 3% de água.
Fica a dica!
SAIBA MAIS
50
Como produto do ensaio de compactação, temos a curva de 
compactação da figura a seguir, em que podemos analisar o pon-
to máximo da curva com o peso específico aparente seco máximo 
(γdmáx) e a sua respectiva umidade (umidade ótima).
Figura 7 - Curva de compactação de uma amostra de solo
Fonte: O autor (2023)
Com a informação da umidade ótima (que é o ponto que se 
compactarmos teremos a maior resistência do solo) realizamos a 
melhor compactação em campo. Em campo, para o acerto de umi-
dade, são utilizados sistemas de irrigação ou aeração, e a homoge-
neização do solo ocorre com o uso de maquinários que realizam o 
revolvimento de forma mecânica.
Em campo, temos que achar o equilíbrio da quantidade de água a 
ser colocada no solo quando formos compactar. Se colocarmos água 
de menos, ficamos no ramo seco da curva e o solo apresenta uma 
SAIBA MAIS
51
estrutura do tipo floculada. Já se colocarmos água demais, nos-
so solo estará no ramo úmido e apresentará uma estrutura do tipo 
dispersa. 
Tanto em um ramo quanto em outro, temos diferenças na capacida-
de de percolação de água. Logo, precisamos sempre trabalhar com a 
umidade ótima ou o mais próximo possível desta.
Para determinar a resistência de solos que servirão de base para 
pavimentos e pisos industriais, é necessário haver ensaios mais 
detalhados com cargas mais elevadas. Dentre eles, temos o CBR 
(California Bearing Ratio) ou ensaio ISC (Índice de suporte Califór-
nia) que é o método utilizado pelos órgãos rodoviários no Brasil e 
no mundo. 
Adensamento
Já sabemos que a compressibilidade de um solo acontece quando ao 
aplicar uma carga temos uma redução dos vazios deste material, e 
que a compactação é caracterizada pela saída principalmente do ar 
presente nestes vazios. 
Mas e quando o vazio expulso é a água? Que tipo de fenômeno 
seria esse? 
A resposta é: estamos falando do adensamento, processo em 
que acontece conforme à diminuição dos vazios deste solo devido à 
dissipação da poropressão, ocorrendo ao longo do tempo, podendo 
ser por horas, por dias, meses, anos e até mesmo séculos! Quando 
aplicamos um carregamento, principalmente em solos finos satu-
rados, como argilas e siltes, ocorre uma redução do material e, con-
sequentemente, uma mudança no estado de equilíbrio deste solo. 
Logo, temos um recalque acontecendo ao longo do tempo. 
52
Sabendo que este processo se desenvolve ao longo do tempo, 
será que é possível prever quando isso irá acontecer? Ou até mesmo 
se o recalque pode ou não comprometer a segurança da minha edi-
ficação? A resposta é sim! É possível avaliar como os recalques por 
adensamento acontecem ao longo do tempo, realizando uma inves-
tigação geotécnica. Ou seja, ao realizarmos um estudo detalhado do 
solo em questão, com ensaios de campo e de laboratório, é possível 
compreender as propriedades geotécnicas do solo, bem como de-
terminar as suas propriedades de deformabilidade. 
Dessa forma, podemos avaliar se o solo terá ou não capaci-
dade de suporte da carga que queremos aplicar sob ele. Para com-
preender como os recalques evoluemao longo do tempo e como isso 
pode impactar na nossa edificação, Terzaghi (1943) propôs a Teoria 
do Adensamento, que será explanada a seguir. 
Vamos conferir?
Princípio da Teoria do Adensamento
Segundo Terzaghi (1943) em sua Teoria do Adensamento, os recal-
ques ou adensamentos que podem ocorrer em campo são subdividi-
dos em: inicial, primário e secundário.
 ✓ Recalque inicial
Ocorre após a aplicação de carga, e esta deformação se procede sem 
que haja a expulsão de água.
 ✓ Recalque primário
Está associado à expulsão de águas nos vazios presentes no solo, 
também conhecido como adensamento primário.
 ✓ Recalque secundário
É compreendido pelas deformações observadas no solo após o final 
do processo de adensamento, e seu resultado se relaciona ao índice 
de vazios e ao tempo, sob tensão efetiva constante.
53
Comumente, o adensamento secundário é menor que o aden-
samento primário, exceto em argilas muito plásticas e em solos 
orgânicos, cujos resultados de adensamento secundário são mais 
significativos. 
Para a análise do comportamento de solos compressíveis, 
quando submetidos a carregamentos verticais, é utilizada a teoria 
de adensamento desenvolvida por Terzaghi em 1943. De acordo com 
a teoria esse estudo, há uma distribuição de poropressões ao longo 
da camada e várias hipóteses, tais como: 
 • o solo deve ser homogêneo e estar saturado;
 • a lei de Darcy é válida (escoamento da água uniforme);
 • as partículas sólidas e a água são virtualmente incompressíveis;
 • o adensamento é unidirecional e principalmente ocorre a di-
minuição dos índices de vazios a partir do aumento das ten-
sões efetivas;
 • ainda que o solo seja constituído de partículas sólidas e va-
zios o mesmo pode ser estudado a partir de elementos 
infinitesimais;
 • a compressão e o fluxo são unidimensionais;
 • as deformações acontecem exclusivamente pelo adensamen-
to e são consideradas infinitesimais diante da camada de solo 
avaliada.
Desse modo, é possível sintetizar a Teoria do Adensamento 
com a relação da tensão e seus índices de vazios. Ou seja, quanto 
maior a tensão aplicada, menor os índices de vazios, quanto maior o 
índice de vazios, menor a tensão aplicada (TERZAGHI, 1943). 
Ainda fazendo parte desse contexto do adensamento, temos 
a Analogia Mecânica de Terzaghi, que foi a maneira que Terzaghi 
solucionou o processo de adensamento nos solos e as diferenças 
e peculiaridades a depender do tipo de material. Este experimen-
to também conhecido como sistema massa-mola consiste no uso 
54
de um cilindro, um pistão, uma mola e uma válvula de controle de 
abertura. 
Foi observado que ao aplicar uma carga (pistão) em cima de 
uma mola confiada dentro de um cilindro e fechada na parte supe-
rior, não havia modificação no sistema caso a válvula mantivesse-se 
fechada. A partir do momento em que abrissem a válvula, ocorreria 
a transferência da carga, que era absorvida pelo conjunto, para a 
mola e, consequentemente, teríamos a expulsão da água presente 
no cilindro.
Com este ensaio, Terzaghi constatou que a mola representava 
o esqueleto sólido do solo e que solos grossos correspondiam a uma 
grande abertura da válvula, consequentemente, a água seria expul-
sa mais rápido. Solos finos foram representados por uma pequena 
abertura na válvula. Nesses tipos de situação, a água saia de maneira 
lenta, até que chegasse a um equilíbrio e não tivéssemos mais saída 
de água. 
Na figura a seguir, é possível verificar o procedimento do en-
saio realizado.
Figura 8 – Analogia Mecânica de Terzaghi
Fonte: Fralama no Wikimedia Commons.
Resumidamente, temos o seguinte procedimento:
 ✓ mola, esqueleto mineral do solo;
 ✓ cilindro, representa o confinamento do solo com a mola e a 
água representando o solo;
 ✓ carga no pistão, carregamento vertical. 
55
Para entendimento de como o adensamento sucederá em 
solos, é essencial que seja realizada uma amostragem de solo e di-
recioná-la para um laboratório para efetuação de ensaios de carac-
terização e adensamento. Na realização do ensaio de adensamento 
ou ensaio de adensamento edométrico, como também é conhecido, 
é adotada uma prensa que incide uma carga em uma amostra de solo 
confinada, garantindo que todas as deformações ocorram devido ao 
adensamento. 
Nesse ensaio, caro(a) aluno(a), é avaliado como as deforma-
ções do solo acontecem ao longo do tempo e como resposta é obtida 
a curva de adensamento com o detalhamento do material em cada 
tipo de recalque.
Na figura a seguir, é possível verificar o processo do ensaio e 
a prensa utilizada para a execução do experimento
Figura 9 – Prensa de Adensamento
Fonte: Carlos Rogério Santana no Wikimedia Commons.
Definição de Recalques
É sabido que estudar as deformações a que nossas estruturas podem 
estar submetidas é de grande interesse para a engenharia. Agora 
que você já sabe que as deformações dos solos argilosos e saturados 
DEFINIÇÃO
EXEMPLO
56
acontecem ao longo do tempo, devemos ter uma preocupação ainda 
maior. As deformações que acontecem na maioria dos solos acabam 
sendo muito maiores do que as deformações que podem acometer 
as estruturas como um todo. Portanto, que devemos ter uma aten-
ção ainda maior.
Quando tratamos sobre deformações, é importante termos 
em mente que as deformações que acontecem em solos arenosos 
argilosos não saturados são do tipo rápidas e em solos argilosos sa-
turados são lentas. Por isso, devemos ter ainda mais atenção quando 
nos depararmos com esse tipo de material em campo.
O recalque tem como definição ser o deslocamento vertical descen-
dente que acomete estruturas que estão apoiadas em uma superfície 
do terreno. Devido à compressibilidade do solo e dissipação da po-
ropressão, a estrutura acaba deslocando e, como consequência, há 
o recalque.
Estimado(a) estudante, quando falamos de recalque não tem como 
não citarmos o maior exemplo de estrutura acometida por este des-
locamento, a Torre de Pisa, localizada na Itália. Esta teve seu início 
construtivo por volta dos anos 1173 e sua finalização em 1350. 
A partir da década de 60 começaram a realizar intervenções na base 
da estrutura e no seu solo para garantir a sua estabilidade e segu-
rança, visto que diariamente dezenas de turistas vão conhecer este 
monumento tão importante. Em 1987 a construção foi declarada 
Patrimônio Mundial pela Unesco. 
SAIBA MAIS
57
Figura 10 - Torre inclinada de Pisa 
Fonte: Saffron Blaze no Wikimedia Commons.
Não é só na Itália que temos problemas de recalques em edificações, 
temos os prédios localizados na orla da cidade de Santos, no estado 
de São Paulo. Nessa área, vários prédios apresentam problemas de 
inclinação acentuada e um deles até realizou o seu reaprumo com o 
uso de macacos hidráulicos. 
Vale a pena verificar o procedimento realizado no prédio Núncio 
Malzoni detalhado no breve artigo acadêmico intitulado “Prédio de 
Santos é colocado no prumo”, disponivel no formato digital da re-
vista Pesquisa da FAPESP.
SINTETIZANDO
58
Chegamos ao fim deste objeto de aprendizagem sobre os estudos da 
Mecânica dos Solos! 
Neste material didático, abordamos sobre os fenômenos que acon-
tecem no solo devido ao fluxo de água como: a percolação e a capi-
laridade, além de compreender o que é a tensão superficial. Vimos 
sobre o processo de percolação, que é a facilidade ou dificuldade que 
a água tem em percolar dentro de um maciço e como o tipo de solo 
(grossos ou finos) pode diferenciar de forma latente esta percola-
ção da água. Para analisar esse processo, aplicamos a Lei de Darcy 
onde temos diferentes constantes K a depender do tipo de solo. So-
los grossos apresentam maiores valores de K enquanto solos finos 
apresentam menores valores de K.
Discutimos sobre o processo de compactação em campo e em labo-
ratório, da umidade ótima e como é feita a umidificação do solo e 
sua homogeneização. Ainda foi falado sobre os tipos de maquinários 
mais adequados a depender do solo e da curva de compactação. 
E, por fim, apresentamos um poucosobre o adensamento e a Teoria 
proposta por Terzaghi com suas hipóteses e como as estruturas po-
dem estar suscetíveis a recalques e deformações caso não se tenha o 
entendimento do solo em questão. Todo cuidado com solos argilo-
sos saturados é pouco, combinado?
Esperamos que tenha gostado do que trouxemos aqui. Até a próxima!
Objetivos
1. Compreender como acontece a propagação de tensões do solo 
devido ao peso próprio do solo e das possíveis sobrecargas.
2. Aprender noções sobre o fluxo de água no solo aplicado ao 
equilíbrio de tensões do material.
3. Aprender o conceito de tensão efetiva, características e 
particularidades.
UN
ID
AD
E
3
60
Introdução
Olá, caro(a) aluno(a)! Desejamos novamente boas-vindas a você!
Neste objeto de aprendizagem, vamos dar continuidade 
aos assuntos desta disciplina, mas antes vamos fazer uma breve 
contextualização.
Agora que já sabemos as características dos solos, seus com-
portamentos e propriedades geotécnicas, precisamos aprofundar 
aspectos sobre questões mais particulares, por exemplo, vamos 
conversar sobre as tensões do solo e como isso pode nos dar infor-
mações sobre a resistência dos materiais em questão. Precisamos 
compreender como desenvolvem-se as tensões neste solo e como a 
carga das edificações podem impactar na estabilidade e segurança 
de um dado local. 
Para construirmos esse saber, é necessário que conheçamos 
as características do solo, seu equilíbrio e se ele tem capacidade de 
suporte para a carga que planejamos inserir no meio. Dessa manei-
ra, é de fundamental importância que saibamos como acontece o 
estado de tensões atuantes naquele solo para que possamos com-
preender a melhor fundação a ser adotada. 
Neste material didático, veremos sobre o cálculo das tensões 
existentes no solo e como devemos levar em consideração a pre-
sença da água nos nossos cálculos. Com esse conhecimento, vamos 
agregar segurança a nossa edificação, que é um fator determinante, 
não é mesmo?
Assim sendo, esteja atento(a) aos principais temas que vere-
mos ao longo deste material, são eles:
 ✓ tensões devido ao peso próprio do solo;
 ✓ conceito de tensão efetiva.
Agora que já apresentamos os tópicos de estudo que serão 
discutidos aqui, convidamos você a conhecer mais a respeito desses 
61
temas para que seja possível contextualizarmos a importância deste 
estudo para a garantia da estabilidade da nossa edificação como um 
todo.
Ficou interessado(a)? 
Vamos nessa e bons estudos!
62
Conceito de Tensões
Sabendo que o solo é parte atuante das estruturas, sendo material de 
suporte, até mesmo da própria estrutura, é de fundamental impor-
tância para a construção civil compreender o seu comportamento 
quando em equilíbrio e quando submetido à aplicação de uma carga.
A Geotecnia vem para compreender este comportamento do 
material e a sua relação com a estrutura, enquanto as tensões do solo 
referem-se às forças que atuam nele, que influenciam sua estru-
tura e comportamento mecânico. Para analisar o solo em questão, 
sabendo que ele apresenta comportamento elasto-plástico quando 
aplicado a uma carga, é necessário que detalhemos um pouco mais 
o conceito de tensão de um modo geral. 
A tensão é dada pela relação entre uma força em uma deter-
minada área em estudo, tanto é que a equação da tensão é:
Ou seja, a tensão em um dado local é definida pela força apli-
cada em um determinado espaço. Quanto maior a força e menor a 
área, maior a tensão aplicada, quanto maior a área, há uma maior 
distribuição desta força e, consequentemente, temos uma dimi-
nuição da tensão. Sendo assim, a força e a área são inversamente 
proporcionais!
Relembrando a constituição dos solos, sabemos que estes são 
trifásicos e que a sua composição contém partículas sólidas e va-
zias (preenchidas por ar e água). Desse modo, é necessário avaliar 
como as forças são transmitidas ao longo da estratigrafia do solo. 
Toda tensão gera uma deformação. Em alguns solos, esta é de fácil 
visualização, já existem outros em que as deformações são tão di-
minutas que não conseguimos visualizar a olho nu. Além do mais, 
estas deformações podem acontecer ao longo do tempo, como já foi 
abordado no objeto de aprendizagem sobre adensamento.
63
Dito isso, é necessário avaliar como acontece a propagação de 
forças neste solo, visto que esta transmissão acontece de partícula a 
partícula e uma parte acaba sendo resistida pela água que está pre-
sente neste solo. 
Prezado(a) aluno(a), veja como funciona nos seguintes tipos 
de solos: 
 ✓ solos com partículas maiores, como no caso de areias e do 
silte, a transmissão de forças sucede-se através do contato 
direto entre um mineral e outro. No caso desses solos, a trans-
missão acontece através da força de uma partícula para outra. 
Esta força sucede-se do centro de massa de cada partícula até 
a partícula seguinte, conforme é possível verificar na figura a 
seguir:
Figura 1 - Transmissão de forças entre partículas em solos grossos 
Fonte: adaptada de Alice de Albuquerque (2023) pelo Editorial do Grupo Ser 
Educacional (2023).
 ✓ solos argilosos, o processo de transmissão de forças é um 
tanto diferente, este tipo de solo tem grão tão diminutos que 
a transmissão de força não acontece através deste contato de 
mineral a mineral, e sim através da água adsorvida que fica 
aderida nas “paredes” deste grão. É como se a força fosse pro-
pagada através do contato da água adsorvida de um mineral 
64
para a água adsorvida de outro mineral, conforme é possível 
verificar na figura a seguir:
Figura 2 - Transmissão de forças em solos finos através da água adsorvida. 
Fonte: adaptada de Alice de Albuquerque (2023) pelo Editorial do Grupo Ser 
Educacional (2023).
Resumidamente, é como se acontecesse o seguinte esquema 
de transmissão de forças:
65
Para entender melhor como acontece a propagação dessas 
forças, vamos analisar a figura de Pinto (2013) a seguir:
Figura 3 - Esquema de contato entre grãos para definição de tensões.
Fonte: adaptada de Pinto (2013, p. 95 ) pelo Editorial do Grupo Ser Educacional (2023).
Dada uma situação em que foi coletada uma amostra de solo e 
pretende-se avaliar a transmissão de forças para uma determinada 
área, suponha que tenha sido realizado um plano de corte e, como 
resultado, seja possível verificar os grãos e as forças sendo transmi-
tidas em uma dada área, representados por uma placa plana. Com 
isso, é possível verificar que a força (F), por estar inclinada, ao rea-
lizarmos a sua decomposição, se decompõe em duas componentes: 
uma no eixo Y e outra no eixo X. A força do componente do eixo Y é 
uma força Normal, perpendicular ao plano e simbolizada na figu-
ra acima, pela letra N. A força presente no eixo X é uma força que 
tangencia o plano, atua paralelamente à superfície do solo, sendo 
simbolizada na figura pela letra T. 
Ao passo dessas definições, vamos aprofundar ainda mais 
sobre estas componentes.
66
De fato, a transmissão de forças no solo acontece majorita-
riamente através da propagação destas (Normal e Tangencial) ao 
longo das camadas de solos. Segundo Pinto (2013), por não existir 
modelos matemáticos que possibilitem a contabilização destas for-
ças, é necessário realizar este processo através dos conceitos de ten-
sões que abordamos ainda há pouco. Logo, se essas forças ocorrem 
ao longo das camadas, para contabilizá-las é necessário realizar um 
somatório das forças em questão para uma dada área ao longo das 
camadas de solo. Sendo assim, para a componente Normal ao plano, 
a tensão é calculada pela seguinte equação:
Onde: 
σ = Tensão Normal
N = Força Normal
A = Área
Realizando o mesmo procedimento para as forças que tan-
genciam o nosso plano e fazendo a relação para termos de tensão 
para uma determinada área, temos a seguinte equação:
Onde: 
τ = Tensão Cisalhante
T = Força Cisalhante
A = Área
Através dessas equações, é possível avaliar como as tensões 
são propagadas em um meio contínuo, que é como consideramos o 
solo mesmo diante desuas características com diferentes fases. Nos 
itens a seguir, vamos abordar mais detalhadamente este estado de 
67
tensões do solo e como podemos calcular estas tensões ao longo das 
camadas.
Tensões devido ao peso próprio do solo
As tensões do solo devem ser adequadamente dimensionadas em 
obras de engenharia para garantir a estabilidade, além de evitar 
processos como erosão, compactação excessiva e colapsos. Esta 
tensão propagada ao solo acontece basicamente por duas maneiras, 
são elas:
1. tensões devido ao próprio solo;
2. tensões devido a propagação de cargas externas aplicadas ao 
terreno 
As tensões devido ao próprio solo são inerentes à superfície, 
além de depender da profundidade a ser analisada e dos tipos de so-
los presentes na área de estudo. As tensões do solo dependem da 
profundidade, já que as camadas mais profundas suportam as su-
perficiais. Os solos mais profundos, por sua vez, suportam toda a 
tensão gerada pelo peso das camadas de solo acima dele, ressaltan-
do que o solo tem peso e este é propagado para as camadas de solos 
adjacentes. Lembram que as forças são transmitidas através de um 
somatório? Pois bem, a tensão em um dado ponto é dada pelo soma-
tório de forças até aquele ponto. 
Sabendo que as tensões que acontecem no solo podem ser 
devido ao peso do próprio solo e a carregamentos externos, vamos 
aprofundar ainda mais sobre estas tensões. Em solos secos basi-
camente as forças acontecem devido ao peso próprio do material e 
atuam perpendiculares ao plano. Já as forças cisalhantes são tão pe-
quenas que, por sua vez, podem ser desprezadas no cálculo de ten-
sões do solo. Desse modo, voltamos à tona a equação apresentada 
anteriormente sobre a tensão normal.
Já que estamos abordando sobre a propagação de tensões 
para uma dada profundidade, vamos avaliar a seguinte situação em 
que precisamos determinar a tensão de um solo para uma dada pro-
fundidade H
Figura 4 - Perfil de solo em profundidade H
Fonte: adaptado de brgfx, no freepik pelo Editorial do Grupo Ser Educacional (2023).
Para o ponto situado a uma profundidade H, e sinalizado pelo 
símbolo vermelho da imagem, vamos avaliar a tensão.
Como temos o solo fazendo um peso daquele ponto, a tensão 
pode ser dada pela relação entre o peso do solo para uma dada área. 
Desse modo, temos que:
Onde
σ = Tensão do solo
W = Peso
A = Área
69
Relembrando os índices físicos já estudados, vimos que o 
peso específico de um solo é dado pela relação entre o seu peso em 
um dado volume, ou seja, temos a seguinte relação:
γ = Peso específico
W = Peso
V = Volume
Fazendo uma relação em termos do Peso e colocando-o em 
evidência, temos a seguinte equação:
W = γ · Volume
Sabendo que o volume deste perfil analisado é dado pela área 
vezes a espessura desta camada, temos a seguinte relação:
Volume = x · y · H
Além disso, sabendo que área da base dessa amostra analisa-
da é dada pela multiplicação de X e Y sinalizado na figura, podemos 
realizar as substituições abaixo e anular os componentes igual, re-
sultando na seguinte equação:
Logo, a tensão de um dado solo é dada pela multiplica-
ção do seu peso específico e pela sua altura de camada (espessura 
da camada). Como temos diferentes tipos de solos com diferentes 
características, a depender do tipo de material, temos diferentes 
possibilidades de tensão, maiores ou menores sujeitos ao peso es-
pecífico do solo. Sabendo que a tensão aumenta nas camadas mais 
profundas e que quanto mais profunda, maior tensão chega neste 
EXEMPLO
70
solo, a tensão é dada pelo somatório de pesos específicos multipli-
cada pela espessura das camadas até o ponto que necessita realizar 
a determinação. 
Dessa forma, temos:
σ = 𝜸 h
σV = ∑ (efeito das camadas)
Esta tensão é denominada como tensão normal, ou tensão 
devido ao peso próprio, geostática ou também tensão vertical. To-
das essas definições referem-se à tensão devido ao peso das cama-
das de solo.
Para facilitar a elucidação da situação, vamos realizar o exemplo a 
seguir.
Imagine a situação em que é necessário determinar as tensões geos-
táticas de um perfil de solo que apresenta a seguinte conformação: 
Figura 5 – Exemplo de perfil de solo
Fonte: adaptada de Alice de Albuquerque (2023) pelo Editorial do Grupo Ser 
Educacional (2023).
71
Analisamos da seguinte forma: uma camada de pedregulho 
de espessura de 5 metros, peso específico de 13kN/m³, uma camada 
de argila de 8 metros de espessura e peso específico de 18 kN/m³. 
Dado este perfil de solo, como determinar a tensão geostática para a 
cota de -13 metros? Vamos solucionar? 
Bem, o primeiro passo que devemos ter em mente é o en-
tendimento correto do tipo de solo, peso específico e espessura das 
camadas. A tensão para a cota de -13 nada mais é que a tensão que 
chega nesta cota devido ao peso da camada de pedregulho e da ca-
mada de argila, é um somatório, lembra? 
Sendo assim, vamos avaliar as tensões cota a cota para que 
não esqueçamos de nenhum componente!
Cota (0), como não temos nenhuma tensão neste ponto, a 
tensão geostática é igual a zero.
Sendo assim:
Para Cota (0) -> 𝛔 = 𝜸 h = 0
Cota (-5), a tensão nesta cota é referente ao peso da camada 
de pedregulho, dessa maneira:
Para Cota (-5) -> 𝛔 = 13*5 = 65 kN/m²
Cota (-13), neste ponto está chegando uma tensão devido ao 
peso do pedregulho e o da argila. Sendo assim, realizamos o soma-
tório - ∑ (efeito das camadas)
Cota (-13) -> 𝛔 = ∑𝜸 h = 13*5 + 8*18 = 209 kN/m²
Outro ponto importante a respeito dessas tensões é que elas 
também dependem da umidade do solo, uma vez que a água altera 
as propriedades mecânicas do solo. Para isso, vamos conversar so-
bre a poropressão, ou melhor dizendo, a respeito da interferência da 
água no estado de tensões do solo.
SAIBA MAIS
Poropressão
A poropressão – ou pressão neutra como também é conhecida – é a 
tensão devido a carga de água. Esta tensão é representada pela le-
tra u e é determinada para que avaliemos a interferência da água no 
equilíbrio de tensões do solo. A poropressão independe da porosida-
de do solo, varia exclusivamente se há ou não carga de água naquele 
perfil de solo analisado. Ou seja, sempre que verificarmos a presen-
ça de um nível de água (um lençol freático, por exemplo) devemos 
realizar o cálculo dessa pressão, que também é dada pelo produto do 
peso específico da água pela espessura da camada de água (CAPUTO, 
1996).
Dessa maneira, é possível determinar a poropressão de um 
solo pela seguinte equação:
u = 𝜸W · Hw
Onde: 
U = poropressão/pressão neutra
Hw = altura da lâmina de água
𝜸W = peso específico da água = 10kN/m³
Você sabia que existe unidade para densidade? 
De acordo com o Sistema Internacional, a unidade para a densidade 
é o quilograma por metro cúbico (kg/m³). Para densidade, tam-
bém são utilizadas as seguintes unidades: kg/L, g/cm3 e g/mL, de 
maneira que: 1 g/cm3 = 1 g/mL = 1 kg/L = 1000 kg/m3. Para a poro-
pressão, é necessária a conversão desta unidade para kN/m³ e, des-
sa maneira, temos que o peso específico da água (𝜸W) é de 10kN/m³.
EXEMPLO
73
Suponha uma dada situação em que é necessário determinar a poro-
pressão para a profundidade de 4 metros. Foi fornecido um perfil de 
solo que apresentava nível de água (NA) na cota -1, conforme figura 
abaixo, vamos determinar a poropressão?
Figura 6 – Perfil de solo com nível de água
Fonte: adaptada de Alice de Albuquerque (2023) pelo Editorial do Grupo Ser 
Educacional (2023).
Nesse caso, temos uma camada de argila média com peso es-
pecífico natural de 25kN/m³ e foi solicitado determinar a poropres-
são da água para a cota de -4 metros. Para isso, vamos avaliar cota a 
cota, seja por mudança de material ou pela presença da água 
Cota (0) -> não existe água, logo poropressão = 0
U = 0
Cota (-1) -> local do nível de água; neste ponto não temos 
tensão devido a poropressão, apenas a presença da água
U = 0
74
Cota (-4) -> aqui temos poropressão e para seu cálculo de-
vemos verificar a altura da camada de água,que para esta cota é de 
3 metros; logo, Hw = 3
Sabendo que:
u= 𝜸W * Hw
E realizando as devidas substituições, temos que 
U = 10*3 = 30kN/m²
A poropressão na cota de -3 é de 30kN/m²
Com o entendimento da presença da água ou não em um per-
fil de um solo, Terzaghi (1943) começou a estudar como ocorria a 
propagação de tensões e como esse processo acontecia, e a partir de 
estudos, foi constatado que as tensões totais existentes em um solo 
são dadas pela soma de duas parcelas. São elas:
1. parcela que se refere ao arranjo estrutural das partículas;
2. parcela que se refere a presença ou não de poropressão neste 
solo.
As tensões totais do solo são a soma das tensões efetivas (que 
influenciam o arranjo estrutural do solo) e neutras (geradas pela 
pressão de poros). Assim, Terzaghi ( 1943 ) determinou a equação 
total das tensões em um solo, onde temos:
Tensão total = tensão efetiva + poropressão
Ou 
𝛔t = 𝛔´ + u
Onde 
𝛔t = tensão total
𝛔’ = tensão efetiva
u = poropressão
75
Princípio das Tensões Efetivas
A tensão efetiva, parte atuante no estudo das tensões de um solo, é a 
tensão que efetivamente acontece entre os grãos. Esta é transmitida 
pelos contatos entre as partículas, é a tensão que faz com que uma 
partícula de solo fique “coladinha” em outra partícula de solo, por 
isso, quando falamos de tensão de solo, estamos querendo saber de 
fato as tensões efetivas daquele material.
Para nós, engenheiros, é necessário compreender como estão 
as tensões que ligam uma partícula a outra e como aquele solo irá 
se comportar como um todo. É a tensão efetiva que, efetivamente, 
garante a estabilidade de um solo, fazendo com que este se encon-
tre em equilíbrio, sendo aquela a responsável pelo comportamento 
mecânico do solo, tanto em termos de resistência quanto a questões 
de deformações dos solos (ORTIGÃO, 2007).
Para melhor compreender esse processo, Terzaghi (1943) 
propôs o princípio das tensões efetivas, em que, a partir da equação 
de tensões totais, é colocada a tensão efetiva em evidência, ficando 
da seguinte maneira:
Dessa forma, a tensão efetiva de um solo é dada pela tensão 
geostática (tensão total) menos a poropressão. Caso não haja pre-
sença de nível de água no perfil analisado, a tensão efetiva é dada 
pela tensão geostática, ou seja, podemos concluir que as tensões 
efetivas são as diferenças entre os totais e as neutras.
SAIBA MAIS
76
O fenômeno da areia movediça acontece quando a pressão efetiva 
se anula, ocasionando a perda total da resistência da areia ao cisa-
lhamento. Sendo assim, as forças de percolação da água no interior 
do solo ultrapassam as forças de sustentação do solo devido ao seu 
peso próprio.
É importante que avaliemos sobre o impacto da tensão efeti-
va e a água quando avaliamos em termos de resistência do solo. Para 
isso, vamos avaliar a equação de tensão total.
Temos que:
Tensão total = tensão efetiva + poropressão
A tensão total de um solo, que é a tensão devido ao peso pró-
prio, não varia de maneira fácil, é a tensão relativa àquele material. 
Já a poropressão pode variar sem que tenha a presença de água, ou 
seja, pela presença de um nível de água (NA) ou até mesmo por um 
evento de chuva. 
Para isso, vamos avaliar a seguinte situação: suponha que 
para um dado talude foi avaliado seu estado de tensões e observou-
-se que a tensão geostática era constante. 
Sendo assim, avalie novamente a equação:
Tensão total (CONSTANTE) = tensão efetiva + poropressão
Para uma situação em que a tensão total é constante, temos 3 
situações, são elas:
1. a tensão efetiva é igual a poropressão;
2. a tensão efetiva é maior que a poropressão;
3. a poropressão é maior que a tensão efetiva. 
77
Analisando, teremos as seguintes situações: a situação 1 em 
que as tensões efetivas e a poropressão são iguais, apresentamos 
um equilíbrio nestas tensões, o que possibilita uma melhor resis-
tência deste material quanto às adversidades do meio. Já para a si-
tuação 2, temos a tensão efetiva maior que a poro pressão, o que 
significa que a tensão que “agarra” uma partícula na outra é tão 
grande que temos pouquíssima água presente neste material, é um 
solo resistente, mas sem a presença da água podemos ter problemas 
de rachaduras no solo e este tipo de situação é bem comum em solos 
situados no sertão do Nordeste brasileiro, onde temos estes solos 
característicos da imagem a seguir. 
Figura 7 – Tensão superficial da água com moedas.
Fonte: kamchatka no freepik
Outro agravante desta localidade é que muitos dos solos refe-
ridos podem ser expansíveis e colapsíveis, tipos de solos que acabam 
expandindo e colapsando quando em contato com a água e, como 
consequência, acabam provocando a movimentação de estruturas 
DICA
78
situadas na superfície deste solo, podendo causar diversas manifes-
tações patológicas nas edificações como trincas e rachaduras.
Para compreender um pouco mais sobre os diferentes tipos de so-
los mencionados, deixo como sugestão de leitura a dissertação de 
mestrado de Jayne Silva (2018) com o seguinte título: ESTUDO DO 
COMPORTAMENTO GEOTÉCNICO DE UM SOLO POTENCIALMENTE 
EXPANSIVO, ENCONTRADO EM AGRESTINA/PE, APLICANDO CINZA DE 
CASCA DE ARROZ E CAL COMO ADITIVOS ESTABILIZANTES. 
Por fim, temos a situação 3, que sucede quando temos uma 
poropressão maior que a tensão efetiva entre os grãos. Para uma 
situação deste talude, em que não temos alteração do peso deste, 
temos um aumento da poropressão o que, consequentemente, há 
uma diminuição da tensão efetiva entre os grãos. Ou seja, quando há 
aumento ou acréscimo de água em um dado solo, há uma diminui-
ção na tensão que une uma partícula a outra, isso quer dizer que há 
uma facilidade em ruptura do solo, uma vez que as partículas já não 
conseguem se ligar com tanta força assim. 
A presença de água em um solo pode sim trazer sérios riscos 
associados a questões de resistência e deformação. Quanto maior 
a poropressão, menor é a tensão efetiva entre grãos. Sendo assim, 
é possível até fazermos, por exemplo, associações com eventos de 
chuva. Quando há grande quantidade de chuva em uma dada região 
e não há tempo hábil para drenagem da água, existe um aumento 
na poropressão do solo e, como consequência, pode ocorrer a rup-
tura do talude, isto posto, teremos um movimento de massa como 
desmoronamentos.
A ocorrência desses movimentos de massa é multifatorial, 
mas a presença de água é um forte agravante para a sua ocorrência, 
por isso infelizmente sempre temos notícias de deslizamentos de 
terra em épocas chuvosas.
79
Figura 8 - Deslizamento de terra
Fonte: Naikhat no Wikimedia Commons.
É importante frisar que não necessariamente é preciso que 
tenha um evento de chuva para que se aumente a poropressão em 
um talude, pois a ocorrência de uma tubulação estourada e um va-
zamento de água em um solo é também suficiente para a diminui-
ção das tensões efetivas, além do evento de deslizamento de terra. 
Como solução, é necessário que medidas sociais sejam avaliadas, 
que pessoas tenham acesso a moradia digna e que elas possam sair 
destas áreas de risco, bem como que tenham um monitoramento 
nestas áreas de encostas. 
É preciso que seja avaliada a resistência e deformações destes 
taludes, assim como avaliar como eles reagem em eventos de au-
mento desta poropressão. As tensões do solo podem ser medidas in 
situ com pressiômetros, extensômetros e medidores de deformação. 
Em laboratório, são medidas com aparelhos como o triaxial. Atrela-
do a estes ensaios de campo e de laboratório ainda é possível fazer o 
uso de softwares de análise numérica, como o Plaxis, que permitem 
modelar e simular a distribuição de tensões em solos submetidos a 
diferentes cargas.
DICA
EXEMPLO
80
Os solos argilosos suportam melhor as tensões de cisalhamento do 
que os solos arenosos, devido à maior coesão entre as partículas. E 
isso justifica a maior aplicação de solos argilosos para a construção 
de obras de terra como aterros e barragens.
Agora que já compreendemos aimportância e a relevância da 
tensão efetiva e da poropressão, que tal analisarmos as tensões do 
solo, só que agora com a tensão da água? Vamos, inicialmente, rea-
lizar o mesmo perfil de solo como avaliamos no exemplo anterior.
Imagine a seguinte situação em que é necessário determinar as 
tensões efetivas de um perfil de solo que apresenta a seguinte 
conformação: 
Figura 9 - Perfil de solo
Fonte: adaptada de Alice de Albuquerque (2023) pelo Editorial do Grupo Ser 
Educacional (2023).
81
Como neste caso não temos a presença de água, então, pelo 
princípio das tensões efetivas, temos que a tensão geostática é igual 
a tensão efetiva. Logo, nesse caso, a tensão efetiva é de 209kN/m².
Mas e se colocarmos um NA na interface entre a camada de 
pedregulho e a camada de argila? Vamos tentar?
Figura 10- Perfil de solo com nível de água
Fonte: adaptada de Alice de Albuquerque (2023) pelo Editorial do Grupo Ser 
Educacional (2023).
Como procedimento, realizamos o estudo de tensões para 
cada cota, ou seja, vamos traçar avaliações para a cota de 0, -5 e -13.
Cota (0)
𝜎t= 0
u = 0
𝜎’ = 0
Cota (-5)
𝜎t= 𝜸 · h = 13* 5 = 65kN/m²
u=0 - → Embora tenhamos o NA de água iniciando nes-
ta cota, não temos tensão de água para esta cota, apenas nas cotas 
seguintes.
SINTETIZANDO
82
𝜎’ = 𝜎t - u = 65 – 0 = 65kN/m²
Cota (-13)
𝜎t= ∑𝜸 h = 13* 5 =65 + 18*8= 209kN/m²
u= 𝜸w hw = 10*8 = 80kN/m²
𝜎’ = 𝜎t -u = 209 – 80 = 129kN/m²
Perceba que, como na mesma situação de solo, a presença de 
água interferiu significativamente na tensão efetiva, ou seja, a água 
(que e dada pela multiplicação do peso específico da água pela es-
pessura da camada de água) alterou e reduziu em 80kN/m² a tensão 
efetiva deste solo para cota de -13 metros, obtendo, com isso, uma 
tensão efetiva de 129kN/m².
Caro(a) aluno(a), chegamos ao fim desta discussão sobre os estudos 
da Mecânica dos Solos! 
Neste objeto de aprendizagem, abordamos os princípios das ten-
sões dos solos, as tensões devido ao peso próprio e a tensão que pode 
ocorrer caso se tenha uma sobrecarga naquela área. 
Vimos que a tensão devido ao peso próprio – ou tensão geostática 
como também é denominada – é obtida pela multiplicação do peso 
específico do solo pela espessura da camada analisada e que esta 
tensão é propagada camada a camada, ela é dada pelo somatório de 
tensões de cada camada. Ainda foi discutido sobre a poropressão e 
a sua interferência no estado de equilíbrio de um solo. Essa pressão 
da água também é determinada pelo produto do peso específico da 
água (que é 10 kN/m³, lembra?) pela espessura da camada de água. 
Para finalizar, ainda conversamos sobre o princípio das tensões 
efetivas, sendo este o que, de fato, nos interessa. A tensão efetiva 
é aquela que, efetivamente, existe entre os grãos, é a tensão que 
“une” um grão a outro. Sua determinação é dada pela subtração 
83
da tensão geostática pela poropressão. Caso haja ausência de po-
ropressão, a tensão efetiva é igual à geostática. Estudar as tensões 
atuantes em um solo é de fundamental importância para um solo, 
pois é através desse estudo que podemos compreender sobre resis-
tência e deformações destes materiais, assunto muito pertinente na 
nova vida profissional como engenheiros.
Esperamos que você tenha gostado do nosso material, desenvolvido 
especialmente para você! Até a próxima!
Objetivos
1. Conhecer a ocorrência de ruptura dos solos;
2. Estudar como são realizados ensaios para determinar a resis-
tência ao cisalhamento e o adensamento do solo;
3. Compreender os principais ensaios de campo, seu procedi-
mento e determinações.
UN
ID
AD
E
4
86
Introdução
Olá, estimado(a) estudante! Tudo bem com você?
Chegamos a mais um objeto de aprendizagem da disciplina de 
Mecânica dos Solos! 
Nesta caminhada de aprendizados, já vimos o que é um solo 
e já compreendemos suas inúmeras variedades e particularidades. 
Você já sabe que cada solo é único e, por termos tipos variados, é 
mais do que necessário compreender como é o seu comportamento, 
além das propriedades geotécnicas deles. Para assegurar que o solo 
servirá como apoio para nossas edificações ou que este solo sirva 
para aplicação em obras de terra, é preciso que alguns parâmetros 
de segurança sejam atendidos. 
Dessa maneira, conseguimos assegurar que estejamos utili-
zando o melhor material para nossa construção!
Aqui, partiremos dessas noções para abordar alguns dos prin-
cipais ensaios de campo e de laboratório que devem e são realizados 
nos solos de modo geral. Atrelado a isso, vamos conversar sobre 
estes ensaios, as normas técnicas que os norteiam, além dos seus 
procedimentos executivos. Lembre-se que quando realizamos en-
saios, estamos analisando os solos e, assim, podemos construí-los 
de forma adequada e segura, além de poder realizar nossos proje-
tos geotécnicos de maneira eficiente. É neste contexto que devemos 
construir nossas edificações, assentadas em um solo que tenhamos 
ciência de que nosso projeto foi dimensionado para tal.
Assim sendo, esteja atento(a) aos principais temas que vere-
mos ao longo deste material:
1. ensaios de laboratório (ensaio de adensamento e resistência);
2. ensaios de campo (sondagem à percussão e rotativa).
Agora que já apresentamos os tópicos de estudo que serão 
discutidos aqui, convidamos você a conhecer mais a respeito desses 
87
temas para que seja possível contextualizarmos a importância des-
tes procedimentos para a Engenharia. 
Dito isso, vamos à leitura!
88
Investigação Geotécnica
Um tópico de extrema importância para a engenharia como um todo 
é a adoção de medidas para investigação geotécnica do local, onde 
pretende-se realizar uma determinada obra. Entende-se como in-
vestigação geotécnica os procedimentos realizados em campo para 
coleta e análise das características do solo e do subsolo em uma de-
terminada localidade. Este deve ser o primeiro procedimento a ser 
realizado em uma obra e, através das informações obtidas através 
desses processos, é que poderemos tomar a melhor decisão para 
aquela localidade em relação à obra que pretendemos realizar. 
Realizar uma investigação geotécnica é o ponto inicial e deve 
ser sempre realizada antes de qualquer tipo de construção, seja uma 
edificação, uma barragem, uma ponte ou até mesmo uma estrada. 
Apenas através das informações obtidas com ensaios de campo e de 
laboratório é que poderemos dar início às fases de projeto e, poste-
riormente, a execução da obra. Tendo pleno entendimento do solo e 
das rochas do local é que poderemos concluir se aquele solo ou ro-
cha terá ou não capacidade de suporte da estrutura que planejamos 
executar e, assim, garantir a segurança e estabilidade da edificação.
Faz parte da investigação geotécnica diversos procedimentos 
e técnicas de prospecção do subsolo: 
 ◼ sondagem a trado, 
 ◼ ensaios de permeabilidade e resistência, 
 ◼ ensaio de penetração do cone (com ou sem contabilização da 
poropressão), 
 ◼ ensaios de compressibilidade, 
 ◼ sondagem à percussão e 
 ◼ rotativa entre outros. 
Esses métodos de prospecção de um subsolo para fins geo-
técnicos classificam-se em indiretos, semidiretos e diretos, sendo 
necessário, às vezes, realizar diversos ensaios naquele local para 
EXEMPLO
89
que tenhamos o máximo de informações sobre o solo da região. A 
quantidade de ensaios e tipos de técnicas utilizadas varia em função 
das características dos solos e do tipo de estrutura que será realiza-
da naquele local.
Através desses procedimentos, são obtidos diversos parâme-
tros sobre as propriedades geotécnicas do solo da região, além das 
suas características físicas, geológicas, hidrológicas e geotécnicas 
daquele solo e do subsolo. De posse de informações sobre a carga 
que incidirá naquele solo, poderemos tomar a melhor decisão para 
a fundação daquele local, por exemplo. Além do mais, é possível 
determinar as medidas necessárias para a mitigação de riscos geo-
técnicos, como deslizamentos de terra, erosão, colapso de encostas,entre outros.
Para contextualizar a importância de uma investigação geotécnica, 
atente-se ao exemplo a seguir.
Se sabemos a capacidade de carga de um solo, ou seja, se sabemos 
a carga que leva a ruptura daquele solo, devemos planejar nossas 
fundações, de modo que não sejam direcionadas para aquele solo, 
a carga que o levará à ruptura. Assim, é possível escolher a melhor 
fundação para aquele local, bem como a que profundidade ela deve 
estar localizada para garantir que não tenhamos prejuízos para 
nossa edificação e que esta esteja em segurança.
Ressaltamos que todo o cuidado é pouco quando tratamos 
sobre solos, lembrando que eles são responsáveis pelo suporte da 
nossa estrutura, por isso devemos levar em consideração se eles são 
estáveis ou não, se têm capacidade de suportar a carga que quere-
mos colocar, visto que estamos colocando em risco a nossa edifica-
ção se não tivermos essas preocupações. Realizar uma investigação 
geotécnica é fundamental para garantir a segurança e a estabilida-
de das estruturas construídas, além de contribuir para a redução de 
DICA
90
custos e prazos na construção. Tendo informações precisas sobre o 
solo, projetamos a melhor fundação com melhor viabilidade eco-
nômica para aquela área em específico. A análise de dados obtidos 
desses ensaios permite que os engenheiros geotécnicos determinem 
a resistência do solo e das rochas, a capacidade de suporte, a estabi-
lidade do terreno e outras características importantes.
Ainda faz parte desses procedimentos de estudos do solo a co-
leta de amostras para a realização de ensaios em laboratório. Sobre 
as amostras, elas podem ser do tipo deformadas ou indeformadas, 
a depender do tipo de propriedades que necessitamos determinar 
em laboratório e que definimos qual tipo de amostragem será mais 
representativa.
Indicamos duas leituras complementares para você aprimorar seu 
conhecimento!
A primeira leitura trata-se de diferentes tipos de amostragem, em 
que se relata as principais diferenciações entre as amostras defor-
madas e indeformadas: Amostras de Solo Indeformadas / Defor-
madas no site MTW Sondagens.
Agora, indicamos uma leitura sobre as amostras indeformadas e a 
sua importância para a execução de alguns ensaios de laboratório:
Coleta de Amostras Indeformadas no site TEC GEO
Vale a pena conferir!
Com base nas informações obtidas na investigação geotéc-
nica, os engenheiros e projetistas podem determinar as caracterís-
ticas do solo e do subsolo em relação à estabilidade de estruturas e 
fundações, capacidade de suporte de cargas, previsão de recalques 
e deformações, estabilidade de taludes e encostas, entre outros as-
pectos importantes para o desenvolvimento de projetos de enge-
nharia civil.
SAIBA MAIS
91
Figura 1 – Amostragem de solos
Fonte: Prof. Dr. Alessandro Samuel-Rosa no Wikimedia Commons.
A ordem correta das diferentes etapas relacionadas a uma investi-
gação geotécnica completa são: investigações de reconhecimento 
do subsolo, análise do projeto a ser realizado (para que sejam reali-
zados os ensaios mais coerentes e significativos), estudo do projeto 
e análise do solo durante a construção para melhor entendimento 
do andamento do projeto.
92
Ensaios De Laboratório: Compressibilidade 
e Resistência
Ensaio edométrico: parâmetros de 
compressibilidade
O ensaio de adensamento de laboratório, também conhecido como 
ensaio edométrico, é um experimento que avalia a capacidade de 
um solo em suportar cargas e deformações ao longo do tempo. Esse 
ensaio é utilizado para estimar a compressibilidade e adensamento 
do solo, a fim de determinar a sua estabilidade em diferentes condi-
ções. Este ensaio consiste em aplicar uma carga sobre uma amostra 
de solo confinada em um molde cilíndrico, enquanto se mede a va-
riação da altura da amostra ao longo do tempo.
O ensaio de adensamento é realizado com amostra de solo 
do tipo indeformadas (pois mantêm características reais do solo 
em natura) onde é realizada a cravação de um anel metálico vazado 
para obtenção de uma amostra de solo dentro deste molde cilíndri-
co, com dimensões que variam entre 5 e 12 centímetros de diâmetro. 
O ensaio apresenta o seguinte roteiro de procedimento:
1. coleta de amostra indeformada;
2. amostra colocada em um anel metálico;
3. inserção da amostra dentro do equipamento e inserção de pe-
dras porosas no topo e na base para permitir a saída da água;
4. colocação de uma placa rígida de aço em cima da amostra 
onde aplicam-se as cargas. Devido ao confinamento lateral do 
solo, bem como ao anel metálico, todas as deformações que 
acontecerão na amostram serão resultado da saída da água, ou 
seja, através do adensamento da amostra;
SAIBA MAIS
93
5. aplicação de cargas ao longo do tempo até que se tenha uma 
estabilização das deformações, colocando em prática o dobro 
da carga anterior e repetindo o processo;
6. observação das deformações obtidas pelo solo devido à apli-
cação das cargas ao longo do tempo e faz-se necessário rea-
lizar o descarregamento destas pelo menos 3 vezes durante o 
ensaio para análise do solo em questão.
Como o carregamento é aplicado gradualmente, é feito o re-
gistro ao longo do tempo da taxa de deformação do solo, ou seja, 
à medida que a carga é aplicada, o solo começa a se deformar e a 
espessura diminuir. Outro ponto relevante sobre o ensaio de aden-
samento é que cada solo apresenta um comportamento em relação a 
este carregamento, em areias a deformação é rápida, em questão de 
minutos, enquanto em argilas saturadas o processo é mais demora-
do, podendo levar horas ou até mesmo dias. 
A partir dos resultados obtidos no ensaio de adensamento, é 
possível determinar a curva de compressibilidade do solo, que re-
presenta a relação entre a tensão aplicada e a deformação do solo. 
Essa curva é utilizada para determinar a capacidade do solo em su-
portar cargas ao longo do tempo. Ainda através do comportamen-
to da curva de adensamento daquele solo, é possível determinar o 
coeficiente de compressibilidade, que representa a rapidez com que 
o solo se comprime em resposta à carga aplicada. Esse coeficiente 
é utilizado para calcular o tempo necessário para que o solo atinja 
uma determinada deformação, tópico extremamente importante 
para avaliar o comportamento dele ao longo dos anos, se há ou não 
possibilidades daquela edificação recalcar. 
No ensaio de adensamento, a amostra é colocada em uma célu-
la de adensamento e submetida a uma carga vertical, geralmente 
em incrementos de 10kPa. Após cada incremento de carga, a de-
formação vertical da amostra é registrada a intervalos de tempo 
94
regulares, normalmente de: 1, 10, 30, 60, 120, 180, 240, 360, 720 e 
1440 minutos.
Vale frisar que para acontecer o adensamento, é necessário que as 
hipóteses da Teoria de Adensamento proposta por Terzaghi (1943) 
sejam validadas, ok?
A partir dos parâmetros obtidos através da curva de adensa-
mento, é possível estimar a magnitude da deformação do solo em 
resposta a um carregamento aplicado e, portanto, prever o compor-
tamento do solo sob diferentes condições de carregamento. O ensaio 
de adensamento é um teste importante para a engenharia geotécni-
ca, pois permite avaliar a capacidade de um solo em suportar cargas 
e deformações ao longo do tempo. Essa informação é utilizada para 
projetar fundações de edifícios e outras estruturas, bem como para 
avaliar a estabilidade de taludes e barragens.
Resistência ao cisalhamento
Tem-se como definição para a resistência ao cisalhamento do solo a 
maneira como o solo é capaz de suportar a tensão sem que ocorra a 
sua ruptura. Compreender a resistência de um solo é de fundamen-
tal importância para garantir a segurança daquele material. Sempre 
que tratarmos de resistência, estamos nos referindo à resistência ao 
cisalhamento. O solo, por sua vez, acaba rompendo quando a tensão 
cisalhante atuante neste material é maior do que a sua resistência e 
isso ocorre em um plano de ruptura definido. Sendo assim, sempre 
que ocorreuma ruptura no solo, é necessário que haja a formação 
de uma superfície de cisalhamento contínua na massa dele. Outro 
detalhe importante a ser comentado é que a ruptura sempre acon-
tecerá em uma zona cisalhada e uma superfície de cisalhamento 
(GERSCOVICH, 2010).
Karl Terzaghi foi um grande pesquisador da área de Geotec-
nia e apresentou grande contribuição para o estudo da mecânica dos 
solos como um todo. Foi através dos estudos de Terzaghi que a me-
cânica dos solos se tornou uma ciência e ele trouxe contribuições 
95
com teorias sobre tensões efetivas e adensamento. No princípio das 
tensões efetivas, proposto por Terzaghi, é abordado que as tensões 
geostáticas (tensão devido ao peso próprio) são dadas pela soma da 
tensão efetiva e a poropressão.
Outros pesquisadores que trouxeram grande contribuição 
para a engenharia como um todo, foram Charles Augustin de Cou-
lomb e Christian Otto Mohr. Através do estudo desses pesquisadores 
é que foi avaliado o comportamento de materiais quando em ruptu-
ra devido a aplicação de tensões.
Sendo assim, para conseguir determinar essa resistência ao 
cisalhamento dos solos em geral, é aplicado o modelo proposto por 
Terzaghi (1936), bem como na análise de critério de ruptura pro-
posta por Mohr-Coulomb, e a determinação em questão é feita com 
base na equação a seguir:
𝜏 =𝑐′+(𝜎-𝑢𝑤) 𝑡𝑔 ϕ
Onde:
𝜏 : tensão cisalhante;
c’: intercepto de coesão efetiva do solo;
σ: tensão total normal;
uw: poropressão do solo;
(σ – uw ): tensão efetiva normal;
ϕ′: ângulo de atrito efetivo do solo;
Exemplo
Temos o exemplo: para um solo com tensão efetiva de 250kPa, 
coesão de 10kPa e ângulo de atrito de 30°, qual a resistência ao cisa-
lhamento deste material? 
A resposta é a seguinte: ao substituir a equação proposta por 
Mohr-Coulomb, temos o seguinte resultado: 154,33kPa. 
Mas o que isso significa? Significa que para este solo em 
questão a sua resistência ao cisalhamento é de 154,33kPa, ou seja, se 
porventura aplicarmos uma carga desta magnitude neste solo, ele 
irá romper.
96
Para determinar os parâmetros de resistência do solo (c’, 
ϕ′), normalmente são utilizados os ensaios de cisalhamento direto, 
compressão simples e triaxial. Esses três ensaios são realizados para 
determinar a resistência ao cisalhamento dos materiais. O ensaio de 
cisalhamento direto é o mais simples dos três. Nele, é aplicada uma 
tensão em uma amostra de solo e observada a tensão de ruptura do 
material. Nos ensaios de compressão simples e triaxial, é utiliza-
da uma prensa, sendo aplicadas tensões confinantes na amostra 
de solo. Além disso, é observada as tensões em que o material so-
freu a ruptura. A principal diferenciação entre esses ensaios é que 
o triaxial apresenta um maior detalhamento, uma vez que o plano 
de tensões é conhecido e as poropressões são medidas, diferente do 
cisalhamento direto.
Dentre os ensaios triaxiais especificamente, temos os 
seguintes: 
 ◼ ensaio de compressão não confinada (UC); 
 ◼ ensaio não consolidado não drenado (UU)
 ◼ ensaio consolidado não drenado (CU); 
 ◼ ensaio consolidado drenado (CD). 
O ensaio mais comumente usado é o consolidado não drena-
do (CU), dentre os vários tipos de ensaios disponíveis. Nesse expe-
rimento, o corpo de prova é saturado com fluido e é aplicada uma 
pressão de fluido na câmara do equipamento até que ele seja aden-
sado, ou seja, que ocorra a sua compreensibilidade. Sendo assim, a 
poropressão é dissipada e a tensão desviadora aumenta à medida 
que a tensão de confinamento é aplicada, gerada em cisalhamento. 
Durante o experimento, a condição de não drenar contribui para o 
aumento da poropressão. O ensaio de compressão triaxial pode ser 
usado para determinar a relação entre a tensão cisalhante e a defor-
mação axial específica, bem como a envoltória de Mohr-Coulomb 
para as tensões efetivas e totais de cada tipo de material (SANTOS, 
2019).
97
Na figura a seguir, é possível verificar o círculo de Mohr com 
destaque para a envoltória de ruptura. Através das respostas obti-
das neste ensaio é que podemos determinar a envoltória de ruptura 
deste material, ou seja, podemos verificar quais são as suas tensões 
máximas e mínimas. na figura a seguir, é possível analisar o resul-
tado dessa envoltória de ruptura para tensões aplicadas em um solo 
de 50, 100 e 200kPa.
Figura 2 - Traçado dos círculos de Mohr correspondentes à realização de três ensaios 
triaxiais
Fonte: O autor (2023)
98
Ensaios de Campo: Sondagem à Percussão 
(Spt) e Rotativa (Rqd) 
Sondagem à Percussão (SPT)
A sondagem à percussão – conhecida popularmente como SPT que 
vem do inglês Standart Penetration Test – é um dos ensaios mais co-
muns na engenharia, sendo um dos métodos iniciais para uma in-
vestigação geotécnica. Trata-se de um método realizado com a ajuda 
de um equipamento formado por um martelo e um amostrador, 
onde faz o uso do martelo para cravar uma haste (vazada interna-
mente, possibilitando que amostras de solo fiquem acondicionadas 
em seu interior). Para iniciar a cravação da haste, é necessário que 
seja realizado um furo de profundidade de aproximadamente 1 me-
tro neste solo, para aí sim dar seguimento ao ensaio.
O ensaio de SPT consiste em cravar esta haste no solo com o 
auxílio de um martelo de 65kg caindo a altura de queda livre de 75 
centímetros. Para facilitar esta queda do martelo, e devido ao seu 
peso, é necessário o uso de um tripé com uma roldana na parte su-
perior que favorece o içamento do martelo e possibilita o seu golpe 
na haste. A resistência do solo à cravação da haste, devido ao peso 
deste martelo, é dada pelo número de golpes necessários para que 
ocorra uma cravação de 45 centímetros desse amostrador no solo, 
sendo contabilizados os números de golpes nos últimos 30 centíme-
tros de cravação. Ainda em relação a essa numeração, a quantidade 
necessária de golpes para penetrar os últimos 30 centímetros deste 
amostrador é registrada e utilizada para determinar a resistência do 
solo, sendo este número denominado de NSpt ou N.
O SPT deve ser realizado em diferentes fases do projeto, de-
pendendo das necessidades. É comum a realização no início da fase 
de projeto, para fornecer informações preliminares sobre as carac-
terísticas do solo, e em fases posteriores, para confirmar as infor-
mações obtidas e/ou investigar mais profundamente áreas críticas. 
Também é comum a realização do SPT durante a construção, para 
monitorar a qualidade do solo e as condições do subsolo em tempo 
real. 
99
A quantidade de furos realizados no local da obra varia a de-
pender do tamanho do terreno, conforme Norma Técnica, e a posi-
ção entre eles é definida pelo projetista. É interessante que os pontos 
de realização da sondagem sejam definidos estrategicamente com 
locais do terreno onde deseja-se informações precisas sobre aquele 
solo. Usualmente, os furos são alocados próximo das áreas onde têm 
cargas de pilar e pretende-se construir as fundações.
Um ponto importante a ressaltar sobre a sondagem SPT é que, 
além da informação obtida pelo número de golpes necessários para 
a cravação do amostrador, também é possível realizar uma análise 
tátil visual do solo, uma vez que há parte de uma amostra de solo 
deformada dentro da haste que possibilita uma breve identificação 
do solo em questão. Essas amostras são coletadas e analisadas em 
laboratório para determinar suas características físicas e mecâni-
cas. Como no ensaio em questão, é realizada a cravação metro a me-
tro, cota a cota, sendo possível verificar a estratigrafia do subsolo 
e assim identificar os diferentes tipos de solo e suas camadas, bem 
como se há ou não a presença de lençol freático. Esses dados são 
usados para projetar fundações, avaliar a estabilidade de taludes, 
projetar aterros, entre outras aplicações.
A sondagem à percussão (SPT) é um procedimento comum 
na engenharia geotécnica, pois possibilita avaliar a resistência do 
solo e a capacidade de carga de um terreno por meio de ensaios de 
penetração,além de ser uma técnica relativamente simples, de fácil 
acesso e baixo custo. O procedimento de SPT é realizado em etapas, 
incluindo a preparação do local, a cravação da haste, a realização 
dos ensaios e a interpretação dos resultados.
Para a realização da sondagem, é seguido o seguinte 
procedimento:
1. marcar todos os pontos solicitados pelo projetista;
2. montar o tripé;
3. perfurar, com o auxílio de um trado cavadeira, até um metro 
de profundidade;
4. recolher e acondicionar uma amostra representativa de solo;
100
5. cravar (1,0 até 1,45 m);
6. registrar o número de golpes dos últimos 30 cm).
É importante frisar que o ensaio é normatizado pela ABNT, e 
as normas que regem as diretrizes, recomendações e exigências de 
como devem ser realizados esses procedimentos é a NBR 8036/83 - 
Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos 
para fundações de edifícios e a NBR 6484 - Solo — Sondagem de 
simples reconhecimento com SPT — Método de ensaio. 
Prezado(a) aluno(a), na NBR 8036/83 é possível verificar a 
quantidade de furos que devem ser realizados a depender da área 
estudada. Na tabela a seguir, é possível verificar de forma elenca-
da a quantidade mínima de furos em relação à área de projeção de 
construção em m². 
Tabela 1 – Quantidade de furos em relação à área de projeção de construção
Área de projeção (m²) Quantidade mínima de furos
<200 2
200 a 600 3
600 a 800 4
800 a 1000 5
1000 a 1200 6
1200 a 1600 7
1600 a 2000 8
2000 a 2400 9
>2400 Fica a critério
Fonte: O autor (2023) adaptado da NBR 8036/83
SAIBA MAIS
101
De acordo com a NBR 8036/83, caso não tenhamos à disposição a 
planta dos edifícios ou se estivermos planejando realizar um estudo 
de viabilidade daquela obra no local, atendemos como critério que o 
número de sondagens devem ser de no mínimo 3 furos e que a dis-
tância entre estes não pode ser superior a 100 metros.
Outro ponto pertinente a respeito das sondagens SPT é que, 
devido a heterogeneidade dos solos de modo geral, podemos nos de-
parar com algumas situações em que não conseguimos dar prosse-
guimento a realização do ensaio. Pensando nisso, a NBR 6484/2020 
Solo, que é referente à Sondagem de simples reconhecimento com 
SPT — Método de ensaio, traz um item que aborda alguns critérios 
que devemos analisar para a possível paralisação da sondagem. 
No item 5.2.4.2 da NBR em questão, trata-se do critério de 
paralisação, conforme a informação a seguir.
5.2.4.2 Na ausência do fornecimento do critério de paralisa-
ção por parte da contratante ou de seu preposto, as sondagens de-
vem avançar até que sejam atingidos um dos seguintes critérios:
a. avanço da sondagem até a profundidade na qual tenham sido 
obtidos 10 m de resultados consecutivos indicando N iguais ou 
superiores a 25 golpes;
b. avanço da sondagem até a profundidade na qual tenham sido 
obtidos 8 m de resultados consecutivos indicando N iguais ou 
superiores a 30 golpes;
c. c) avanço da sondagem até a profundidade na qual tenham 
sido obtidos 6 m de resultados consecutivos indicando N 
iguais ou superiores a 35 golpes. (NBR 6484/20, p. 17)
102
Continuando neste contexto de paralisação da sondagem de-
vido às características do solo, a NBR 6484/20 também define que, 
ainda diante desses empecilhos, devemos dar prosseguimento à in-
vestigação com a sondagem rotativa, que permite a perfuração de 
solos resistentes, bem como de rochas, blocos ou matacões.
Outro ponto pertinente na NBR 6484 é a designação da con-
sistência, para o caso de argilas, e a compacidade, para o caso de 
areias, a depender do Nspt daquela camada de solo durante o ensaio. 
A NBR traz um quadro com os números de N e a característica dos 
solos do perfil.
Quadro 1 – Estado de compacidade e consistência.
Fonte: NBR 6484 (2020)
De posse dessas informações de resistência do solo, é pos-
sível definir a melhor alternativa para aquela estrutura, qual fun-
dação será a mais adequada e como aquele solo irá reagir a carga 
que pretendemos alocar no local, se o mesmo irá suportar ou não. É 
importante lembrar que o SPT deve ser realizado por profissionais 
capacitados e experientes, e que o procedimento pode ser afetado 
por uma série de fatores, como a granulometria do solo, a presença 
de água subterrânea e a compactação do terreno.
DICA
103
Em relação aos diversos ensaios existentes, a sondagem SPT 
é um método de investigação de solo relativamente rápido e econô-
mico, mas não é a única técnica disponível para investigação geo-
técnica. Dependendo do projeto e das condições do subsolo, outros 
métodos como ensaios de cone, ensaios de permeabilidade, entre 
outros, também podem ser utilizados em conjunto com o SPT para 
uma investigação mais completa.
No ano de 2020, a NBR 6484 passou por algumas alterações em que 
foram acrescentados alguns itens que devemos utilizar como dire-
triz para o procedimento do ensaio. 
No blog Paulinho das Estruturas, é possível verificar as modifica-
ções que foram realizadas na versão mais atualizada desta norma no 
artigo “O que mudou com a nova NBR 6484 atualizada em 2020”.
Sondagem Rotativa
Ao realizar a investigação geotécnica, pode ocorrer de nos deparar-
mos com algum material de resistência elevada, que impossibilite a 
cravação da haste durante o ensaio de SPT. Caso atenda aos critérios 
de paralisação de sondagem, indicados na NBR 6484/20, teremos 
que alterar o procedimento de prospecção para dar continuidade ao 
estudo deste subsolo. Nesse caso, é necessário realizar uma sonda-
gem do tipo rotativa.
A sondagem rotativa é geralmente realizada durante a fase 
de projeto de uma construção, como edifícios, pontes, barragens, 
túneis e tantas outras obras de engenharia. Ela é importante para 
garantir que a obra seja construída com segurança e que os projetos 
sejam desenvolvidos de acordo com as condições do terreno.
DICA
104
Esse tipo de sondagem é o método de prospecção utilizado 
para análise do subsolo com resistência elevada, seja devido a so-
los resistentes a até mesmo materiais rochosos, blocos rochosos ou 
matações. É uma técnica mais complexa e cara do que a sondagem 
à percussão, embora ofereça uma visão mais detalhada das proprie-
dades do solo e da rocha. O objetivo principal é avaliar a resistência 
do subsolo em questão, sua capacidade de suporte, a composição 
geológica, bem como se há a presença destas eventuais camadas 
rochosas. 
Além da análise da resistência do subsolo, através do ensaio 
de sondagem rotativa, também é possível obter amostras das ro-
chas, que são denominadas de testemunhos. O interessante é que os 
testemunhos são coletados de forma contínua e em toda a profun-
didade. Devido a força que o equipamento consegue incidir no solo, 
é possível atravessar camadas de rochas, além do mais, a facilidade 
ou dificuldade da perfuração é o que determina a qualidade deste 
maciço rochoso. Neste, ainda é através do ensaio de sondagem ro-
tativa que conseguimos determinar possíveis irregularidades, iden-
tificando possíveis fraturas, descontinuidades e até mesmo fendas.
Devemos ficar atentos ao nos depararmos com uma rocha durante 
um procedimento de prospecção de subsolo, pois nem sempre en-
contrar uma rocha significa que ela terá capacidade de suportar a 
carga da nossa edificação. É necessário avaliar a qualidade da rocha 
e se ela possui irregularidades. Assentar fundações sob materiais 
rochosos só é seguro se aquela rocha tiver capacidade de suportar a 
carga em questão. 
Imagina incidir uma carga em uma rocha que tem uma fratura? 
Certamente essa rocha pode acabar rompendo e, com isso, compro-
meter a segurança e estabilidade da nossa edificação. Desse modo, 
sempre é importante analisar a qualidade da rocha neste subsolo, 
ok?
105
Esse procedimento consiste na utilização de um equipamento 
de perfuração rotativo acionado por um motor que penetra o solo. 
Na extremidade do equipamento, temos uma sonda equipada com 
broca diamantada, que permite a coleta de amostras de solo e rocha. 
E o processo aconteceatravés da inserção desta sonda ao subsolo 
onde ela rotaciona, e a broca da extremidade perfura o solo a al-
tas velocidades. Gosto de relacionar a sondagem rotativa como uma 
grande furadeira que penetramos no solo. Essa situação se asseme-
lha bastante com os processos que realizamos em casa ao furar uma 
parede. 
A perfuração é realizada até a profundidade desejada e, em 
seguida, a broca é retirada, sendo o furo revestido com tubos metá-
licos ou com concreto de alta resistência para que não se torne um 
ponto de vulnerabilidade do subsolo. Assim como no SPT, a sonda-
gem rotativa também nos fornece informações sobre a qualidade da 
rocha ensaiada. Nesse caso, o parâmetro obtido é o RQD, que indica 
a qualidade do meio rochoso. 
Lembra que não é porque encontramos a rocha que ela é 
resistente? 
Pois bem, o RQD, que é dado em termos de porcentagem, nos 
informa a resistência da rocha. Esse parâmetro indica uma relação 
entre peças (testemunhos) maiores que 10 centímetros e o compri-
mento da manobra de avanço da perfuração. É avaliado em termos 
de somatório em todo o subsolo que se tenha material rochoso. 
 ✓ RQD entre 0 e 25% → qualidade do maciço rochoso muito fraco;
 ✓ RQD entre 25 e 50% → qualidade do maciço rochoso fraco;
 ✓ RQD entre 50 e 75% → qualidade do maciço regular;
 ✓ RQD entre 75 e 90% → qualidade do maciço bom;
 ✓ RQD entre 90 e 100% → qualidade do maciço excelente.
SAIBA MAIS
SINTETIZANDO
106
Em investigações geotécnicas, que é feito o uso de sondagem à per-
cussão (SPT) e a sondagem rotativa, tem-se um único relatório de 
sondagem, com todas as informações da estratigrafia daquele sub-
solo, cota a cota, se há ou não presença de nível de água, assim como 
informações sobre o Nspt e RQD. As sondagens que apresentam es-
ses dois tipos de ensaios são denominadas de sondagens mistas.
Em resumo, a sondagem rotativa é recomendada quando as 
informações disponíveis sobre o subsolo são limitadas ou quando 
é necessário um conhecimento mais aprofundado para a realização 
de projetos de engenharia civil. Além disso, também pode ser rea-
lizada para a exploração de recursos minerais, estudos ambientais 
e geológicos, bem como para a caracterização de terrenos para fins 
agrícolas e florestais. 
Caro(a) aluno(a), chegamos ao fim da nossa disciplina de Mecânica 
dos Solos!
Neste objeto de aprendizagem, abordamos questões sobre a inves-
tigação geotécnica e a sua importância para a elaboração e execução 
de projetos na engenharia. Aprofundamos as informações que obte-
mos com ensaios geotécnicos e como podemos utilizar esses sabe-
res para o entendimento dos solos que temos na nossa obra. 
Aqui, abordamos alguns pontos sobre a ruptura de solos e quais en-
saios realizamos em laboratório para determinarmos a resistência 
ao cisalhamento de um material. Falamos sobre o ensaio de aden-
samento, ensaio de cisalhamento direto e o ensaio triaxial com as 
suas diferenciações a depender do procedimento de tensões e fluxo 
de água. 
107
Ainda vimos os principais ensaios que realizamos em campo para 
prospecção do subsolo e análise das propriedades geotécnicas dos 
materiais. Abordamos o ensaio SPT, seu procedimento e pontos so-
bre como podemos relacionar seu NSpt em termos de consistência 
de argilas e compacidade de areais. Através do número de golpes (N) 
nos últimos 30 centímetros de prospecção, podemos avaliar se uma 
argila é mole ou se uma areia é do tipo compacta, por exemplo. Tudo 
isso é de fundamental importância quando precisamos compreen-
der o solo que iremos assentar nossas fundações.
Por fim, falamos da sondagem rotativa (aplicada quando não con-
seguimos dar prosseguimento à sondagem SPT devido a resistência 
do subsolo) e a sua aplicação para obtenção de testemunhos e aná-
lise da qualidade da rocha em questão. Lembre-se que ao realizar 
uma eficiente investigação geotécnica, com ensaios de campo e la-
boratório, conseguimos elaborar melhores projetos de engenharia 
e, assim, garantir a segurança e a estabilidade das estruturas cons-
truídas sobre o solo.
Esperamos que as colocações discutidas aqui tenham contribuído 
para o seu conhecimento a respeito da mecânica dos solos. Nos ve-
mos em breve! Até a próxima!
108
Referências
UNIDADE 1
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 
6502: Rochas e solos. Rio de Janeiro: ABNT, 1995
ABNT (2016). NBR 6459: Solo – Determinação do limite de liquidez. 
Associação Brasileira De Normas Técnicas, Rio de Janeiro. 
ABNT (2016). NBR 7180: Solo – Determinação do limite de plasti-
cidade. Associação Brasileira De Normas Técnicas, Rio de Janeiro.
ABNT (2016). NBR 7181: Solo – Análise granulométrica. Associação 
Brasileira De Normas Técnicas, Rio de Janeiro.
CASAGRANDE, A. Seepage through dams, Journal ofthe New En-
gland Water Works Association, Vol. 51, n. 2, p. 131-172, 1937.
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3ª ed. 
São Paulo: Oficina de Textos, 365p., 2013.
SANTOS, W., “Notas de aula da disciplina de Barragens”. Curso de 
Graduação – Engenharia Civil – Caruaru/PE, 2019.
UNIDADE 2
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: 
Amostras de solo – preparação para ensaios de compactação e 
ensaios de caracterização. Rio de Janeiro, 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7182: SOLO 
– Ensaio de Compactação. Rio de Janeiro, 2016.
LOPES, R. L. Infiltração de água e emissão de metano em camadas 
de cobertura de aterros de resíduos sólidos. Tese de Doutorado – 
Universidade Federal de Pernambuco. Programa de Pós-Graduação 
em Engenharia Civil, Recife, 2011.274p
109
MASSAD, F. Obras de terra: curso básico de geotecnia. São Paulo: 
Oficina de Textos, 2010.
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3ª Ed. 
São Paulo: Oficina de Textos, 365 p., 2013.
TERZAGHI, K., Theoretical Soil Mechanics, John Wiley and Sons, 
New York, 510 p., 1943.
UNIDADE 3
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e Suas Aplicações. 6ª 
ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996.
ORTIGÃO, J. A. R. Introdução à Mecânica dos Solos dos Estados Crí-
ticos. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 2007. 
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3ª 
Edição. São Paulo: Oficina de Textos, 365p., 2013.
TERZAGHI, K. Theoretical Soil Mechanics, John Wiley and Sons, 
New York, 510 p., 1943.
UNIDADE 4
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484: Solo 
- Sondagem de simples reconhecimento com SPT - Método de en-
saio. Rio de Janeiro, 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8036/83: 
Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos 
para fundações de edifícios. Rio de Janeiro, 1983.
GERSCOVICH, D. M. S. Estruturas de Contenção, Empuxos de Terra. 
Faculdade de Engenharia/UERJ. Departamento de Estruturas e Fun-
dações: Rio de Janeiro, 2010.
SANTOS, W. Notas de aula da disciplina de Barragens. Curso de 
Graduação – Engenharia Civil – Caruaru/PE, 2019.
110
TERZAGHI, K.; FROHLICH, O. K. Theorie der setzung von tons-
chichten, Franz Deuticke. Vienna. (tradução para o francês - Théo-
rie des tassements des couches argileuses. Dunod – 1939. Paris), 
1936.