Mecânica dos Solos, das Rochas e Elementos de Geologia

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MECÂNICA DOS 
SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE 
GEOLOGIA
PROF.a AMANDA LETÍCIA SOARES
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA
Prof.a Amanda Letícia Soares
MECÂNICA 
DOS SOLOS, 
DAS ROCHAS E 
ELEMENTOS DE 
GEOLOGIA
Marília/SP
2023
“A Faculdade Católica Paulista tem por missão exercer uma 
ação integrada de suas atividades educacionais, visando à 
geração, sistematização e disseminação do conhecimento, 
para formar profissionais empreendedores que promovam 
a transformação e o desenvolvimento social, econômico e 
cultural da comunidade em que está inserida.
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emissão de conceitos.
Diretor Geral | Valdir Carrenho Junior
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SUMÁRIO
CAPÍTULO 01
CAPÍTULO 02
CAPÍTULO 03
CAPÍTULO 04
CAPÍTULO 05
CAPÍTULO 06
CAPÍTULO 07
CAPÍTULO 08
CAPÍTULO 09
CAPÍTULO 10
CAPÍTULO 11
CAPÍTULO 12
CAPÍTULO 13
CAPÍTULO 14
CAPÍTULO 15
08
19
29
38
48
59
68
78
88
98
108
120
131
141
151
FATORES E PROCESSOS DE FORMAÇÃO DO 
SOLO
COMPOSIÇÃO QUÍMICA E MINERALÓGICA DO 
SOLO
PROPRIEDADES DAS PARTÍCULAS E 
ESTRUTURA DO SOLO
ÍNDICES FÍSICOS
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
MACIÇOS ROCHOSOS
PLASTICIDADE E CONSISTÊNCIA DO SOLO
COMPACTAÇÃO DO SOLO
INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
PERMEABILIDADE DO SOLO
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DOS 
SOLOS
COMPRESSIBILIDADE E ADENSAMENTO DO 
SOLO
COLAPSO E SUBSIDÊNCIA DOS SOLOS
ANÁLISE E MAPEAMENTO DE RISCO
DESASTRE NATURAL
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INTRODUÇÃO
Seja bem-vindo (a) ao mundo da Mecânica dos Solos! 
A mecânica dos solos é uma disciplina presente em várias grades dos cursos 
de engenharias, como por exemplo, engenharia civil, ambiental e sanitária, com um 
propósito pertinente a cada área de abrangência. 
De maneira geral, o estudo da mecânica dos solos e das rochas procura estudar o 
comportamento de maciços de solos, desde a sua origem até o seu comportamento 
quando solicitado. 
Isso mesmo, vamos estudar a origem de cada solo e você vai entender o motivo ao 
longo da disciplina. Mas já adianto, o conhecimento da origem do solo é fundamental 
para conhecermos as suas propriedades.
Ao longo dos capítulos você conhecerá as propriedades e o comportamento desse 
material que é imprescindível em qualquer obra, desde obras que utilizam o próprio 
solo como elemento de construção, como por exemplo, as barragens, taludes e 
os aterros de estradas até informações pertinentes para as fundações das edificações. 
Em resumo, essa área se destina ao estudo das rochas e dos solos, verificando 
sua origem e, principalmente, o seu comportamento quando recebe solicitações em 
campo. Ainda, não podemos nos esquecer das obras de estabilidade, onde é necessário 
a construção de estruturas de contenção para conter uma escavação ou um aterro 
de solo.
Todas essas obras citadas anteriormente possuem uma complexidade que necessita 
conhecimento aprimorado do solo. Sendo assim, de extrema relevância o conhecimento 
de características como: A resistência ao cisalhamento, ao percolamento de água e 
a porosidade, para projetarmos obras mais seguras. 
Quantas vezes você já não se deparou com notícias de taludes que romperam, ou 
deslizamentos de terra após chuvas por um longo período, ou, até mesmo, observou 
fissuras nas edificações e se indagou se aquela região é segura? Essas situações 
estão ou podem estar associadas a problemas geotécnicos. 
Dessa forma, como qualquer outra etapa das obras, a investigação e caracterização 
de solo é importante, pois, a partir delas, conseguimos minimizar ou, até mesmo, evitar 
problemas como os citados aqui.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_civil
https://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_do_ambiente
https://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_sanit%C3%A1ria
https://pt.wikipedia.org/wiki/Constru%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Barragem
https://pt.wikipedia.org/wiki/Aterramento_mar%C3%ADtimo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Estrada
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Além disso, o conhecimento nesta área está intimamente ligado a área ambiental, 
buscando soluções e estudos para preservar e mapear as áreas de riscos, evitando 
desastres naturais. Para isso, é importante que você compreenda as metodologias de 
ensaios, seja em campo ou em laboratório, e saiba interpretar o que eles representam 
para poder aplicá-los nos projetos que precisará desenvolver.
Você já entendeu o quão importante é o estudo da mecânica dos solos e como 
abrange um leque de possibilidades de atuação no mercado de trabalho?
Você está pronto para iniciarmos nosso estudo sobre os solos? 
Dentro desse universo, resumidamente, você se deparará com a origem desse 
material, estudando os minerais e as rochas que são formadas por eles. Posteriormente, 
veremos as investigações de campo e de laboratório que auxiliarão na definição das 
características de solo, e, por fim, você verá o comportamento dos solos frente às 
solicitações da natureza e como podemos empregar a engenharia para mapear as 
áreas de riscos. 
Espero que você faça um bom aproveito desse material que foi carinhosamente 
preparado para conduzir o seu conhecimento. Não se esqueça de acessar os materiais 
complementares, bons estudos!
Prof. Mestra. Amanda Soares.
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CAPÍTULO 1
FATORES E PROCESSOS 
DE FORMAÇÃO DO SOLO
1.1 Material de origem
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Preparados para ingressar nos estudos sobre mecânica dos solos? Para iniciar 
nessa jornada do conhecimento estudaremos sobre as definições do solo e os fatores 
e processos para a sua formação. 
Você já deve imaginar que em diferentes lugares do Brasil e do mundo nós temos 
formações diferentes, mas por qual motivo? O que interfere no ciclo da formação? 
Fique aqui comigo que você, caro (a) aluno (a), aprenderá o processo de caracterização 
do solo e a importância de iniciarmos o nosso estudo por essa temática!
Primeiramente, Pedologia, da palavra grega pedon (solo, terra) é a ciência da 
formação, morfologia e classificação do solo. Além da classificação taxonômica, a 
ciência busca a interação dos fatores e processos de formação do solo e sua influência 
nas propriedades morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas do solo (BRADY, 2013)
Estimada com surgimento no século XIX, a pedologia permitiu classificar o solo 
em diferentes classes, desenvolver o conceito de horizonte, entender a distribuição 
do solo na paisagem e compreender o conceito que criou as bases da pedologia 
(BUENO, 1985)
Agora que você, caro (a) aluno (a), já sabe o significado dessa ciência que acompanhará 
sua trajetória profissional, vamos discutir sobre os fatores e processos de formação 
do solo! 
Na formação do solo, o material de origem afeta diversas propriedades e pode 
ser dividido em dois grandes grupos: rochas e sedimentos. As rochas podem ser 
divididas em ácidas e básicas, as características mais importantes que diferenciam 
as classificações da rocha nessas categorias podem ser observadas no mapa mental 
(BUENO, 1985).
Além disso, outras características das rochas que podem diferenciar os solos 
são: composição química e mineralogia, cor e textura. Estas características, estão 
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diretamente relacionadas à rocha geradora e à intensidade de alteração desses 
sedimentos (BRADY, 2013).
Outro ponto de relevância é sobre as porcentagens e proporções de minerais 
presentes nas rochas. As rochas não podem suportar altas cargas se a resistência 
mineral for baixa. O contrário também é verdade. Minerais mais resistentes ajudam 
as rochas a suportar cargas maiores (MELO, 2007).
Os sedimentos são formados pela desagregação das rochas e pela influência de 
processos erosivos, sendo muitas vezes transferidos e depositados na paisagem. 
Os sedimentos podem ser classificados em coluviais (sedimentos formados como 
resultado do intemperismo e erosão nos pontos mais altos da paisagem e depositados 
nas encostas) e sedimentos de inundação (vários sedimentos depositados durante o 
transbordamento do rio) (MELO, 2007).
Figura 1.1 Título: Mapa mental – Rochas ácidas e básicas
Fonte: A autora (2023)
Dessa forma, sabendo da existência dos fatores na formação do solo, vamos 
conversar com profundidade a respeito da cada um deles: 
1.1.1 Relevo
A topografia é considerada um fator importante na formação do solo, pois é 
responsável por controlar toda a dinâmica dos fluxos hídricos da paisagem, como 
lixiviação de solutos, processos erosivos e condições de drenagem. 
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As principais características que permeiam esses processos são a distância da 
superfície da água e a inclinação das encostas. 
Graças à água subterrânea, os lugares mais altos da paisagem têm boas condições 
de drenagem e promovem maior infiltração de água em relação às baixas encostas 
(CHIOSSI, 2013).
Por outro lado, os pontos da paisagem com declives mais acentuados, aumentam 
o escoamento superficial das águas, o que aumenta a taxa de erosão e promove a 
regeneração do solo. Apesar do declive mais baixo, as partes mais baixas da paisagem 
estão mais próximas das águas subterrâneas e, em sua maioria, têm drenagem ruim 
ou muito ruim (CHIOSSI, 2013).
1.1.2 Clima
A influência do clima na pedogênese está principalmente relacionada às 
características da precipitação, taxas de evaporação e temperatura, considerando 
sua influência no clima e no desenvolvimento do solo. 
A água da chuva afeta diretamente a formação do solo, pois através das reações 
química o material inicial é modificado e as substâncias dissolvidas produzidas na 
reação são removidas. 
Além disso, a água afeta o movimento, adição ou remoção de materiais no perfil do 
solo. A temperatura tem um efeito indireto, influenciando a taxa de reações químicas 
e as condições climáticas (MELO, 2007). 
Em ambientes de clima tropical com alta precipitação e alta temperatura, o 
intemperismo é intenso, produzindo solos profundos (maior do que 2 metros) (Figura 
1.2) com composições químicas e mineralógicas profundamente alteradas (CHIOSSI, 
2013).
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Figura 1.2 Título: Estratificação dos solos profundos
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Solo#/media/Ficheiro:Kashtanovaya_pahotnaya_pochva.jpg
Em regiões de clima frio e temperado, o solo costuma ser mais jovem, ou seja, 
menos intemperizado e com maior teor de carbono orgânico no horizonte superficial. 
Em locais onde a taxa de evaporação excede a quantidade de precipitação, podem 
formar-se inclusive solos salinos e/ou ricos em sódio (CHIOSSI, 2013).
1.1.3 Organismos
Os organismos formadores de solo têm estreita relação com o fator climático, 
considerando a adaptabilidade da fauna e da flora às condições de umidade e 
temperatura de determinado ambiente.
 Estes são considerados pré-requisitos para a pedogênese - a atividade dos 
organismos no substrato representa a diferença entre a pedogênese e os processos 
de intemperismo (BUENO, 1985).
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Segundo Brady (2013) a matéria orgânica adicionada ao solo pelas plantas ou 
através de resíduos de folhas ou raízes e sua decomposição pela fauna como: formigas, 
minhocas e microorganismos influenciam os seguintes processos do solo:
• Afeta a agregação de partículas; 
• Escurecimento e coloração do solo; 
• Horizonte superficial; 
• Infiltração de água e erosão.
1.1.4 Tempo
De acordo com Melo (2007) os fatores temporais representam não apenas relações 
cronológicas, mas também relações de maturidade e desenvolvimento:
⇨	 Em climas áridos e semiáridos, formam-se solos jovens e pouco desen-
volvidos devido à baixa intensidade do intemperismo, mesmo com baixa 
pluviosidade e exposição prolongada do material de origem.
⇨	 Por outro lado, condições de intemperismo severo e alteração do mate-
rial de origem, mesmo que recentemente exposto, formam solos madu-
ros e desenvolvidos. 
O conceito de solo como um corpo organizado da natureza com suas próprias 
origens, ou seja, o solo é mais do que um manto de rocha erodida na superfície, e a 
formação do solo envolve mais do que intemperismo. 
Com base nesse conceito, assume-se que as propriedades e a distribuição geográfica 
dos solos em uma paisagem estão intimamente relacionadas ao tipo de condições 
ambientais em um determinado local ao longo do tempo (BRADY, 2013).
1.1.5 Processos Pedogenéticos 
Interações diversas e específicas do solo levam a processos pedogenéticos nos 
quais quatro processos múltiplos (transformação, migração, adição e perda) são 
reconhecidos. A execução desses processos em diferentes intensidades, dependendo 
das condições ambientais, resulta na variabilidade do tipo de solo em uma determinada 
paisagem. Como podemos observar nas ilustrações abaixo (Figura 1.3 e Figura 1.4), 
ambas são variações de argissolos, com suas respectivas características (MELO, 2007).
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Figura 1.3 Título: Argissolo de coloração acinzentado
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Argissolo#/media/Ficheiro:Argissolo_Acinzentado_(SIBCS,_2018).png
Figura 1.4 Título: Argissolo com coloração vermelho-amarelo.
Fonte: Argissolo Vermelho-Amarelo (SIBCS, 2018) - Argissolo – Wikipédia, a enciclopédia livre (wikipedia.org)
Segundo Das (2019), múltiplos processos de transformação atuam para modificar 
a composição do solo, seja ela física ou química. Processo de migração significa o 
movimento de substâncias orgânicas ou inorgânicas dentro do perfil. Os processos 
de adição consistem na introdução de material no solo a partir de uma fonte externa. 
Os processos de perda são caracterizados pela remoção de partículas por erosão ou 
remoção de cátions por lixiviação.
Caro (a) aluno (a), 
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Você estudou que a formação de rochas não é um processo simples, leva muito 
tempo e depende de fatores complexos para ser totalmente concluído. No entanto, é 
esse processo de formação que define as propriedades das rochas, principalmente 
porque sua composição mineral as influencia muito. 
Além disso, as rochas podem ser divididas em três grandes grupos: 
⇨	 Rochas ígneas; 
⇨	 Metamórficas;
⇨	 Sedimentares. 
Vamos estudar os detalhes de cada um? 
1.2 Rochas Metamórficas, Sedimentares e Ígneas
Segundo Das (2019), as rochas ígneas são formadas pelo resfriamento do magma: 
⇨	 Quando o magma esfria dentro da crosta ele também pode ser classifi-
cado como plutônico ou intrusivo. 
Quando esse resfriamento ocorre dentro da crosta, ele ocorre lentamente, dando 
tempo suficiente para que as rochas se formem bem, tornando-as visualmente mais 
atraentes, como por exemplo, o granito (Figura 1.5).
Figura 1.5 Título: Colorações e variações de granitos
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Granito#/media/Ficheiro:Various_granites.jpg
O granito é umexemplo de rocha ígnea intrusiva composta de minerais como 
quartzo, feldspato e mica. Essa rocha é produto do magma granítico e tem uma 
textura pegajosa que dificulta a chegada desse material à superfície. Como tal, acaba 
por cristalizar em profundidade, provocando o crescimento mineral de forma visível 
a olho nu (CHIOSSI, 2013).
O granito é frequentemente vendido para construção civil e normalmente é usado 
para bancadas de pias de cozinha e banheiro. Além disso, pode haver variações na 
cor, sendo encontrado comercialmente da rosa ao cinza. 
⇨	 Quando o magma esfria fora da crosta ele também pode ser classifica-
do como vulcânico ou efusivo. 
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O basalto (Figura 1.6) é um exemplo de rocha ígnea vulcânica com composições 
ricas em magnésio e ferro. Sua formação decorre do magma basáltico, que é mais 
quente e fluido que o magma granítico. Isso torna o material menos viscoso e mais 
fácil de alcançar as superfícies (DAS, 2019).
Figura 1.6 Título: Basalto - Rocha ígnea eruptiva 
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Basalto#/media/Ficheiro:BasaltUSGOV.jpg
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Esse tipo de pedra também é comercializado na construção civil, mas o uso mais 
comum é como agregado, por exemplo, pedras britadas (Figura 1.7) para concreto 
ou pavimentação.
Figura 1.7 Título: Brita de 20 milímetros para o uso de agregados de construção 
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Brita#/media/Ficheiro:20mm-aggregate.jpg
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As rochas sedimentares são formadas a partir da deposição de sedimentos formados 
pelo intemperismo, ou seja, são “o acúmulo de produtos de decaimento e desagregação 
de todas as rochas da crosta terrestre” (DAS, 2019).
Para a formação das rochas sedimentares é necessária a ação do ambiente 
atmosférico, seja vento, água ou mudanças de temperatura, que têm um efeito 
desintegrador das rochas que já estão ali. O transporte, como água ou vento, é necessário 
para transportar esses sedimentos para outro local e depositá-los. Finalmente, à medida 
que novas camadas são depositadas, esses sedimentos vão se consolidando até se 
tornarem rochas (DAS, 2019).
⇨	 As rochas sedimentares podem ser classificadas como rochas calcá-
rias ou químicas de acordo com o processo pelo qual foram formadas. 
Na primeira categoria, os sedimentos podem ser compactados e mantidos juntos 
por materiais como óxido de ferro, calcita, dolomita e quartzo, que são transportados 
em solução pelas águas subterrâneas (CHIOSSI, 2013).
Na segunda categoria, as rochas sedimentares químicas são formadas por 
processos químicos usando íons que precipitam em solução e são, na maioria das 
vezes, apresentados com texturas não clástica (CHIOSSI, 2013).
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
A imagem a seguir ilustra a Dolomita (Figura 1.8) classificada como uma rocha 
sedimentar é um mineral que contém íons de cálcio e magnésio encontrada em 
diversas partes do mundo. Usada para fins industriais, agrícolas e decorativos, este 
mineral também é empregado na fabricação de vidro e porcelana, bem como na 
produção de ferro e aço (CHIOSSI, 2013).
Figura 1.8 Título: 
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Dolomita#/media/Ficheiro:Dolomite-Magn%C3%A9site-_Navarre.jpg
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Finalmente, as rochas metamórficas são rochas que se formaram a partir da alteração 
de outras rochas que já existiam. A palavra metamorfose vem das palavras gregas 
meta, que significa mudança, e morfo, que significa forma. Como o nome sugere, o 
metamorfismo altera a composição e a textura das rochas apenas com a ajuda de 
alta temperatura e pressão (DAS, 2019).
⇨	 Portanto, é importante satisfazer pelo menos três condições para que 
ocorra a transformação: Temperatura, pressão e fluido. 
A temperatura (acima de 200°C) e a pressão favorecem a quebra das ligações 
minerais e iniciam o processo de compressão de novas estruturas rochosas. O último 
ponto contribui para o transporte de produtos químicos que dão suporte a novos 
processos de formação de minerais (CHIOSSI, 2013).
O metamorfismo pode ocorrer sem a perda ou adição de novo material. Ou seja, neste 
caso ocorrem apenas mudanças estruturais da rocha, não mudanças na composição 
química. Esse tipo de transformação é chamado de metamorfose regular. Quando o 
metamorfismo resulta em mudanças na composição química das rochas, é denominado 
metamorfismo metassomático (CHIOSSI, 2013).
Além disso, podemos buscar vários aspectos para identificar as propriedades das rochas 
metamórficas. A primeira é que esta rocha possui minerais alongados dispostos em fileiras. 
Em segundo lugar, observamos dobras e fendas na rocha, principalmente devido à ação 
da pressão. E por fim, as rochas são de média a alta dureza (CHIOSSI, 2013).
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Na construção civil, o mármore, um exemplo de rocha metamórfica (Figura 1.9), 
pode ser utilizado em banheiros, nichos ou como pedras decorativas.
Figura 1.9 Título: Rocha metamórfica – Mármore.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1rmore#/media/Ficheiro:MarbleUSGOV.jpg
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1.3 Conceitos e definições 
1.3.1 Perfis do Solo e Estratos 
Caro (a) aluno (a), à medida que o solo sofre modificações, o material de origem 
é dividido em seções aproximadamente paralelas ao solo, chamadas de horizontes. 
Sendo assim, um perfil de solo representa os efeitos combinados de vários fatores que 
contribuem para sua aparência, como textura, cor, estrutura, coerência e continuidade 
do horizonte (BUENO, 1985).
⇨	 Um perfil de solo é, portanto, definido pelo conjunto de horizontes ali 
observados. Horizontes podem ser definidos como trechos de compo-
sição orgânica ou mineral que são quase paralelos à superfície da Terra 
e possuem características criadas por processos de formação de solo 
que os distinguem de outros trechos adjacentes. Os horizontes do perfil 
do solo são moldados por múltiplos processos pedogenéticos de adi-
ção, perda, deslocamento e transformação. 
⇨	 Os estratos diferem dos horizontes porque não são ou são pouco afeta-
dos pelos processos de formação do solo. 
Os perfis representam, portanto, a unidade básica de estudo dos solos. Os estudos dos 
perfis dos solos podem ser realizados em campo por meio de descrições morfológicas 
(ou simplesmente descrições de perfis) e determinações analíticas (físicas, consistindo 
na amostragem de cada horizonte descritos) (BUENO, 1985). 
O solo pode ser inspecionado por amostragem, mas apresenta inconvenientes como 
a destruição de unidades estruturais, impossibilitando a avaliação correta da estrutura 
e cerosidade. No entanto, é possível examinar cores e avaliar texturas e consistências.
Caro (a) aluno (a), a respeito da cerosidade e outras terminologias empregadas na 
avaliação do solo iremos discutir nas próximas unidades. 
Até a próxima unidade!
ISTO ESTÁ NA REDE
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Museum tem como missão transmitir conhecimento às gerações futuras. Este 
conhecimento está agora disponível numa base de dados completa contendo uma 
vasta gama de informação sobre investigação em ciências da terra para apoiar 
atividades educativas no ensino básico, secundário e superior.
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CAPÍTULO 2
COMPOSIÇÃO QUÍMICA E 
MINERALÓGICA DO SOLO
2.1 Composição do solo
Prezado (a), aluno (a)!
Você já parou para refletir a importância do solo? 
Ele é a base da produção agrícola, das construções e estradas, além de preservar 
nossaságuas subterrâneas. Isto é, o solo está presente na maioria das atividades 
humanas. Devido a essa importância, a composição do solo é abordada nesta unidade. 
Sabendo que o solo é essencial para a vida, sua conservação é primordial para o 
funcionamento de todo o meio ambiente. Os solos são compostos por três estágios 
distintos e inter-relacionados, cada um com sua própria importância e função. Esta 
unidade centra-se, assim, no estudo da composição do solo, compreendendo o modo 
como cada uma das suas fases constituintes desempenha um papel relevante no 
funcionamento do sistema do solo.
Os propósitos específicos desta unidade são: 
a) Compreender as funções de cada fase que constitui o solo e as suas relações. 
b) Compreender a matéria orgânica e mineral do solo; 
c) Compreender os processos de contaminação do solo e como evitar que os 
contaminantes afetem os sistemas biológicos. 
Ao final desta unidade, você será capaz de assimilar as fases do solo e entender 
como ocorre as trocas de nutrientes no solo.
2.11 Intemperismo
Caro (a), aluno (a), você aprendeu no capítulo anterior que os solos são formados 
pela decomposição de rochas através de processos físicos e químicos de intemperismo. 
As propriedades químicas e mineralógicas das partículas de solo assim formadas 
dependem essencialmente da composição da rocha matriz e também do clima local. 
Segundo Massad (2016), essas propriedades têm grande influência no comportamento 
mecânico dos solos. Além disso, eles podem ser divididos em dois grandes grupos: 
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Primário ⇒ encontrado no solo e nas alterações das rochas sobreviventes (resultando, 
portanto, do intemperismo físico). Minerais primários são minerais derivados de rochas 
que começam a se decompor devido ao clima e à ação biológica e formam o solo. 
Esse processo de degradação das rochas pela ação de agentes químicos, físicos 
e biológicos é chamado de intemperismo. Portanto, os minerais que estão no solo 
exatamente como estavam nas rochas são chamados de minerais primários porque 
sofreram apenas intemperismo físico (redução). 
Secundário ⇒ formado quando a rocha se transforma em solo (intemperismo 
químico). Os minerais secundários são formados no solo pelo intemperismo dos 
minerais primários. Ou seja, os minerais primários, que eram do tamanho de areia ou 
silte, são intemperizados quimicamente, dissolvidos completamente e os elementos 
químicos liberados se recombinam para formar minerais secundários, minerais 
formados no próprio solo, e tem uma alta fração de argila. 
O solo é composto por um ou mais agregados minerais (Figura 2.1). A parte de 
areia e silte consiste principalmente em minerais primários, enquanto a parte de 
argila consiste em minerais secundários. Se esses elementos dissolvidos não se 
recombinarem, eles permanecem na solução do solo e podem ser absorvidos pelas 
plantas ou simplesmente perdidos por lixiviação. Esses minerais possuem diversas 
reservas nutricionais. Em resumo, essas composições minerais incluem nutrientes 
vegetais como cálcio (Ca), potássio (K), magnésio (Mg), ferro (Fe) e manganês (Mn) 
cobre (Cu), zinco (Zn), entre outros (MELO, 2007).
Figura 2.1 Título: Fatores essenciais para a formação do solo 
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/agricultura-inteligente-iot-com-fundo-de-arvore-de-plantio-a-mao_17121716.htm#&position=23&from_view=undefined
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Esses nutrientes fazem parte da estrutura dos minerais primários que liberam os 
compostos na solução do solo durante o intemperismo. As frações de argila são 
compostas principalmente por minerais secundários e, ao contrário das frações de 
areia e silte, são desprovidas de nutrientes (MASSAD, 2016).
Mas se a porcentagem de argila no solo é tão pequena, por que ela é tão importante? 
Já se questionou sobre esse detalhe?
Figura 2.2 Título: Mapa mental das trocas de nutrientes
Fonte: A autora (2023)
A resposta para essa pergunta é simples: Apesar de não possuir nenhum nutriente 
armazenado na sua parte interna, na sua superfície ela possui cargas. Essas cargas 
são responsáveis pela capacidade de troca catiônica (CTC) do solo (DAS, 2019).
A carga na superfície da argila retém os nutrientes por simples atração eletrostática, 
remove-os da solução do solo e evita que sejam perdidos do solo por lixiviação. As 
plantas e os organismos absorvem os nutrientes que eles necessitam da solução do 
solo, ou seja, dos nutrientes que estão retidos na superfície da argila (DAS, 2019).
Sendo assim, segundo Melo (2007) a planta faz uma troca com a superfície argilosa, 
liberando H+ para a superfície, que libera nutrientes pela solução do solo. Logo, CTC 
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refere-se à presença de uma carga negativa na superfície da matéria orgânica e frações 
de argila. A maioria dos nutrientes essenciais das plantas tem uma carga positiva. 
Portanto, sua retenção em superfícies de argilas ou da matéria orgânica é maior 
quando essas superfícies carregam uma carga negativa. 
O mapa mental das trocas de nutrientes ilustra a retenção de cátions e ânions.
Por que é importante que o nutriente seja retido?
É importante que o nutriente seja capturado na superfície dos minerais ou da matéria 
orgânica para evitar que seja lixiviado, ou seja, “lavado” do solo.
Os minerais secundários mais comuns encontrados nas frações argilosas são 
minerais silicáticos (contém silício em sua estrutura) e oxihidróxidos de ferro (Fe) e 
alumínio (Al) (DAS, 2019).
A presença de certos minerais depende basicamente do grau de intemperismo do 
solo. Solos mais jovens, isto é, solos que sofreram pouco intemperismo, são geralmente 
solos mais planos, e as partes argilosas são dominadas por minerais como vermiculita 
e esmectita (DAS, 2019).
A vermiculita e esmectita possuem alta CTC e propriedades de expansão e contração 
na presença e ausência de água. Essa propriedade dos minerais de inchar e contrair 
de acordo com os níveis de umidade do solo resulta em solo com propriedades físicas 
indesejáveis, como, por exemplo, possui alta dureza e, consequentemente, a formação 
de muitas fendas na estação seca (MELO, 2007).
Por outro lado, em solos altamente intemperizados (“velhos”), geralmente solos 
profundos, a fração argila é composta principalmente por minerais como a caulinita 
com baixo CTC (MELO, 2007). 
Também são encontrados nesses solos mais intemperizados óxidos de ferro (como 
hematita e goethita) e hidróxidos de alumínio (como a gibbsita), que carregam inúmeras 
cargas positivas em sua superfície e aumentam a capacidade de troca aniônica 
(CTA) do solo. Esses minerais são mais comuns nas frações argilosas dos solos 
brasileiros, em consequência da maioria dos solos presentes serem caracterizados 
como intemperizados em virtude dos climas tropicais (MELO, 2007).
2.1.2 Composição orgânica 
Prezado (a), aluno (a)!
Vamos sintetizar o que aprendemos até o momento?
⇨	 As superfícies carregadas negativamente da argila retêm cátions (íons 
carregados positivamente), e as superfícies carregadas positivamente 
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carregam ânions (íons carregados negativamente). 
⇨	 Cátions e ânions contidos nas soluções do solo podem ser perdidos por 
lixiviação antes de serem absorvidos pelas plantas. Cátions e ânions 
retidos na superfície de minerais secundários e matéria orgânica são 
nutrientes prontamente disponíveis para as plantas. 
⇨	 Quanto à composição da parte inorgânica, muitos minerais foram iden-
tificados, a maioria dos quais à base de silicatos. Isso é esperado, pois o 
silício e o oxigênio são os elementos mais comuns no solo. No entanto, 
devidoao seu alto estágio de intemperismo, os óxidos metálicos são 
facilmente encontrados em solos tropicais, principalmente frações argi-
losas. Devido à complexidade dos constituintes orgânicos, é difícil listar 
todos os compostos presentes. 
No entanto, de maneira didática podemos resumir a composição orgânica do solo 
como: 
• Matéria orgânica não humificada:
Baseia-se principalmente em compostos liberados por processos de decomposição, 
seja em sua forma original ou ligeiramente alterada. Apesar da grande diversidade de 
plantas, apenas algumas estruturas orgânicas podem ser detectadas no solo, incluindo 
vários carboidratos, aminoácidos, proteínas, lipídios, ácidos nucléicos, lignina e ácidos 
orgânicos (CHIOSSI, 2013).
• Matéria orgânica humificada:
A maioria das argilas e compostos orgânicos têm propriedades coloidais, entre as 
quais se destaca o fato de possuírem uma carga superficial. Por esta razão, estes 
dois componentes da fração de sólidos são considerados o local mais importante 
da atividade do solo e, portanto, são os principais responsáveis por sua reatividade 
(CHIOSSI, 2013).
Como veremos mais adiante, as fases líquida e gasosa ocupam os espaços porosos 
do solo formados pela aglomeração de partículas sólidas. 
A seguir, discutiremos em duas partes: sólidos orgânicos ou orgânicos e sólidos 
inorgânicos ou inorgânicos. Para melhor entendimento, essas partes (solos orgânicos 
e inorgânicos) são apresentadas separadamente:
2.1.3 Fase sólida orgânica do solo
A matéria orgânica, a chamada fase orgânica sólida do solo, é composta por resíduos 
vegetais (folhas, galhos, frutos, raízes) e animais (esqueleto e fezes) de variados graus 
de decomposição. 
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Resíduos vegetais frescos depositados sobre ou no solo sofrem processos de 
degradação por organismos do solo. Esta matéria orgânica é a fonte de nutrientes 
para plantas e organismos. Parte dessa matéria orgânica é formada pelos organismos 
do solo em uma fração conhecida como húmus ou fração de húmus, que é composta 
por moléculas orgânicas muito grandes e complexas (CHIOSSI, 2007).
As frações húmicas são de grande importância nos solos, pois não apenas suportam 
a agregação de partículas sólidas, mas também são responsáveis pela maioria das 
cargas que podem reter nutrientes em solos tropicais e subtropicais (CHIOSSI, 2007).
A matéria orgânica é importante para o solo, mas está presente em pequenas 
quantidades (cerca de 5% ou menos do volume do solo). Pelo fato de ser depositado 
principalmente por plantas e animais sobre ou na superfície do solo, está concentrado 
na primeira camada (MELO, 2007).
Portanto, à medida que a profundidade do solo aumenta, o conteúdo de matéria 
orgânica no solo diminui. O teor de matéria orgânica varia muito de solo para solo, 
pois depende da quantidade de resíduos orgânicos depositados no solo e de quanto 
dessa matéria orgânica foi mineralizada. 
A mineralização destrói as moléculas orgânicas, transformando-as em moléculas 
inorgânicas. No processo, o solo perde matéria orgânica. À medida que os resíduos 
orgânicos são decompostos, forma-se húmus e aumenta o teor de matéria orgânica 
do solo, melhorando assim a quantidade de coesão e carga negativa (MELO, 2007).
As plantas absorvem nutrientes do solo e os incorporam ao tecido vegetal, quando 
essas plantas despejam resíduos no solo, seus nutrientes retornam ao solo e são 
reabsorvidos por novas plantas que crescem lá. Esse processo é chamado de ciclo 
dos nutrientes (MELO, 2007).
Segundo Melo (2007) o ciclo de nutrientes é um processo muito importante, 
garantindo que alguns solos pobres sustentem florestas exuberantes. Em outras 
palavras, a ciclagem de nutrientes pelas plantas sustenta as florestas.
No Brasil, esse processo pode ser observado na floresta amazônica, a maior parte 
do solo sob esta floresta é pobre em nutrientes, mas mesmo quando o solo é pobre, 
a floresta se forma devido à ciclagem de nutrientes pelas plantas (Figura 2.3).
A proporção da matéria orgânica pode ser observada através da coloração. As 
camadas de solo com maior teor de matéria orgânica variam de marrom a preto, 
conforme mostrado na Figura 2.4. A matéria orgânica é formada durante a decomposição 
de detritos vegetais e animais depositados no solo.
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Além disso, a matéria orgânica não só melhora a coesão do solo, mas também 
aumenta a porosidade do solo, colaborando com a infiltração de água. A quantidade 
de matéria orgânica que se acumula no solo depende do clima, tipo de vegetação, 
composição do solo, umidade e tipo de uso (CHIOSSI, 2013).
Figura 2.3 Título: floresta tropical brasileira
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/foto-aerea-de-um-rio-cercado-por-ilhas-cobertas-de-vegetacao-sob-a-luz-solar_8858045.htm#query=floresta%20
amazonica&position=14&from_view=search&track=ais
O aumento da porosidade é benéfico para a agricultura, pois facilita a penetração 
da água, porém para engenharia, é indesejável, uma vez que favorece a percolação 
do solo e aumenta o deslocamento quando solicitado (CHIOSSI, 2013).
Figura 2.4 Título: Coloração do solo escuro devido a quantidade de matéria orgânica 
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/plana-colocar-as-maos-segurando-o-solo_4969590.htm#&position=2&from_view=undefined
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2.1.4 Fase sólida inorgânica do solo
Segundo Pinto (2006) a parte mineral consiste em rochas e fragmentos minerais 
de várias formas e tamanhos. Nos solos, os minerais, ou simplesmente minerais do 
solo, são classificados de acordo com o tamanho das partículas.
⇨	 Partículas maiores que 2 mm são chamadas de esqueleto do solo e con-
sistem em cascalho (2 mm a 2 cm);
⇨	 Seixos/calhaus (2 a 20 cm);
⇨	 Rochas/matacões (>20 cm). 
A parte conhecida como solo fino, que consiste em partículas menores que 2 mm. 
É dividido em:
⇨	 Areia (0,05 mm até 2 mm);
⇨	 Silte (0,002 mm até 0,05 mm); 
⇨	 Argila (<0,002 mm). 
Esta classificação refere-se apenas ao tamanho das partículas (como mostra a 
Figura 2.5) e não ao tipo de minerais de que são compostas.
Matacões Seixos Cascalhos Areia Silte Argila
Figura 2.5 Título: Ilustração dos tamanhos das partículas 
Fonte: A autora (2023)
Portanto, quando classificamos um solo em argiloso, estamos dizendo que nesse 
solo predominam minerais do tamanho de argila. Ou seja, você não tem apenas grãos de 
argila, você tem várias partículas de areia e silte também, porém em maior quantidade 
a argila (PINTO, 2006).
Em geral, o solo possui algumas frações que compõem o solo fino. Claro, em 
alguns solos a porcentagem de uma fração é maior do que as outras, mas todas as 
três frações estão sempre presentes (PINTO, 2006).
A dimensão das partículas está intimamente relacionada com os fatores de 
capacidade de adsorção da água e sua taxa de drenagem. Ou seja, quanto menor a 
dimensão da partícula mais fácil para reter água no solo. 
Além disso, segundo Melo (2007) também podemos correlacionar a área superficial 
específica, isto é, uma medida de um objeto sólido que compara a área da superfície 
do objeto com sua massa e é particularmente relevante em materiais como solo. Sua 
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importância advém do fato de mensurarmos o contato entre as partículas e o impacto 
que esse contato influencia, como por exemplo, quanto maior a superfície especifica:
• Maior a CTC
• Maior a retenção de água
• Maior teor de matéria orgânica e argila
Prezado (a), aluno (a), conversaremos com maior profundidade sobre as propriedades 
das partículas sólidas nas próximas unidades, mas já foi possível compreender o 
impacto que os tamanhosdas partículas exercem na análise do solo. 
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Os matacões são blocos de rocha que possuem tamanho variado, pela NBR 6502 
– Rochas e Solos, o tamanho encontrado é de 20cm a 1m, porém, em campo, os 
matacões podem apresentar diversos tamanhos até vários metros e podem ser 
subterrâneos ou superficialmente expostos.
Figura 2.6 Título: Bloco de rocha - Matacão
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Matac%C3%A3o#/media/Ficheiro:Karlu_Karlu_2.jpg
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ISTO ESTÁ NA REDE
Agora que já discutimos sobre a composição do solo, assista ao vídeo “Especial: 
Conhecendo o Solo”, disponível em:
http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/video/showVideo.php?video=9265
⇨	 Nesta unidade foram apresentadas as propriedades do solo. 
Os solos são divididos em três fases: 
⇨	 Gasosa, líquida e sólida. 
A fase sólida inclui a matéria orgânica do solo (concentrada nos resíduos orgânicos 
em vários estágios de decomposição) e a matéria mineral (composta pelos minerais 
do solo), que podem ser divididas em frações de areia, silte e argila de acordo com 
o tamanho. 
Também foi demonstrado que as partes de areia e silte eram compostas 
principalmente por partes primárias. Já as secundárias são compostas de argila 
mineral, que, juntamente com a matéria orgânica, estavam envolvidas na formação 
de CTC e CTA no solo. 
Prezado (a), aluno (a), se você chegou até aqui já conseguiu compreender que o 
solo é um sistema fundamental para a vida do planeta, por isso é muito importante 
usá-lo adequadamente.
Bom, vamos continuar a nossa jornada do conhecimento no próximo capítulo!
http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/video/showVideo.php?video=9265
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CAPÍTULO 3
PROPRIEDADES 
DAS PARTÍCULAS E 
ESTRUTURA DO SOLO
3.1 Propriedades das partículas
Prezado (a), aluno (a)!
Nos capítulos anteriores estudamos sobre a origem e formação do solo, além de 
aprendermos sobre a sua composição química e mineralógica. 
De base desse conhecimento, será que conseguimos realizar uma análise visual 
e tátil dos solos? 
Eu te garanto que sim!
Vamos discutir sobre a textura, coloração e outras propriedades que podem 
caracterizar o nosso solo.
Aprendemos que textura depende do tamanho relativo e da distribuição das partículas 
sólidas que compõem o solo. Os estudos de textura do solo são realizados por ensaios 
de granulometria, descritos nos próximos capítulos. Neste ensaio, os solos podem 
ser divididos pela sua natureza em dois grandes grupos: solos grosseiros (areia e 
cascalho) e solos finos (silte e argila). 
Essa divisão é fundamental para compreender o comportamento do solo, pois 
dependendo do tamanho geral da partícula, as forças de campo que afetam seu 
comportamento são gravitacionais (solo espesso) ou elétricas (solo fino). 
Em geral, pode-se dizer que quanto maior a relação área/volume ou área/massa 
das partículas sólidas, mais dominantes são as forças elétricas ou de superfície. Uma 
vez que essas relações são inversamente proporcionais ao tamanho da partícula, as 
forças de superfície que influenciam o comportamento da partícula dominam em 
solos finos.
Mas além do ensaio de granulometria, quais outros ensaios preliminares auxiliam 
na análise correta da composição do nosso solo? 
Vamos começar o nosso estudo com a identidade visual e tátil do solo!
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No campo, muitas vezes os solos precisam ser pré-identificados sem equipamentos 
experimentais. Esta classificação primária é muito importante na definição (ou seleção) 
de testes laboratoriais mais sofisticados e pode ser derivada de vários testes que são 
executados rapidamente em amostras de solo.
Observe, caro(a) aluno(a), na Figura 3.1 que para realizar uma análise tátil visual 
os instrumentos necessários são: uma prancheta, uma caneta e o seu conhecimento!
Figura 3.1 Título: Análise tátil visual do solo
Fonte:https://br.freepik.com/fotos-gratis/as-mulheres-agricultoras-estao-pesquisando-o solo_4284053.htm#query=ensaios%20solo&position=2&from_
view=search&track=ais
3.1.1 Identidade visual e tátil dos solos
Segundo Caputo (2022), os seguintes métodos são comumente usados para 
identificação visual e tátil dos solos:
⇨	 Tato: Esfregue uma parte do solo com a mão (Figura 3.2), observe a 
textura: a areia é grossa e ásperas. Já a argila é pulverulenta, parece um 
pó, um talco no seu estado seco;
Figura 3.2 Título: Método tátil 
Fonte: foodiesfeed.com_female-farmer-planting-seed-in-a-soil
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⇨	 Plasticidade: Formar bolas ou cilindros a partir do solo úmido (Figura 
3.3). A argila é maleável, mas a areia e o silte não são moldáveis. Sendo 
assim, você terá facilidade para moldar a argila e dificuldade para mol-
dar a areia e o silte; 
Figura 3.3 Título: Solo moldável em campo
Fonte: foodiesfeed.com_gardener8217s-hands
⇨	 Resistência do solo seco: A argila é tolerante à pressão dos dedos, 
enquanto os siltes e areias não são, eles têm tendência a esfarelar;
⇨	 Dispersão em água: Coloque um pouco de solo seco em uma proveta, 
misture com água e agite. A areia assenta rapidamente, enquanto a ar-
gila turva a suspensão e leva mais tempo para assentar;
⇨	 Impregnação: Esfregue uma pequena quantidade de solo úmido na 
palma da mão. Segure sua mão sob uma torneira aberta e veja com 
que facilidade sua palma fica limpa. Solos finos, a argila, por exemplo, é 
difícil de sair e mancha a pele com mais facilidade.
⇨	 Dilatância: Os testes de dilatação fornecem informações sobre a taxa 
de movimento da água no solo. Para realizar o teste, deve-se preparar 
uma amostra de solo de aproximadamente 15 mm de diâmetro e um 
teor de água que garanta uma consistência macia. O solo deve ser colo-
cado na palma da mão e espalhada uniformemente sobre ela para que 
não haja película de água. Deve-se atentar para o aparecimento de uma 
camada de água na superfície do solo e o tempo de seu aparecimento. 
Em seguida, dobre a palma da mão para aplicar uma leve pressão na 
amostra e observe o que acontece quando há uma camada de água na 
superfície da amostra. O aparecimento e desaparecimento da camada 
de água durante a oscilação e o tempo necessário para a compressão 
deve ser analisado e comparado com os valores tabelados.
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Descrição da ocorrência de lâmina d’água durante
DilatânciaVibração (aparecimento) Compressão (desaparecimento)
Não há mudança visível Nenhuma (argila)
Aparecimento lento Desaparecimento lento Lenta (silte ou areia argilosa)
Aparecimento médio Desaparecimento médio Média (Silte, areia siltosa)
Aparecimento rápido Desaparecimento rápido Rápida (areia)
Tabela 3.1 – Dilatância do solo
Fonte: A autora (2023)
Após a realização destes testes, o solo deve ser classificado de acordo com 
os resultados obtidos (areia siltosa, argila arenosa, etc.). Já os solos orgânicos se 
distinguem por sua cor e odor únicos. 
Além da detecção de solo visual e tátil, todas as informações relacionadas à detecção 
de solo disponíveis em campo devem ser anotadas. Se possível, deve ser comunicada 
a possível presença de material cimentício ou matéria orgânica, a cor do solo, o local 
de onde o solo foi coletado, sua origem geológica, sua classificação genética, etc. 
A distinção entre solos argilosos e siltosos apresenta dificuldades particulares na 
prática geotécnica, pois ambos os solos são finos. 
No entanto, depois de realizada a identificação tátil-visual, algumas diferenças 
fundamentais entre eles podem ser utilizadas para distingui-los, conforme jádiscutido 
na seção anterior.
⇨	 Um solo é classificado como argiloso se for possível moldá-lo, ou seja, 
se ele apresenta características plásticas com formatos resistentes ao 
secar. Já o solo siltoso além de apresentar uma dificuldade maior para 
moldá-lo, desmorona facilmente quando seco (CAPUTO, 2022).
⇨	 O solo argiloso se dissolve na água mais lentamente do que o solo sil-
toso. Solos siltosos, por outro lado, mostram uma expansão/dilatância 
distinta que não é vista em solos argilosos (CAPUTO, 2022).
Caro (a), aluno (a)!
Com esse conhecimento já é possível realizar uma análise preliminar, conforme 
já mencionado, a análise tátil e visual tem como propósito nortear inicialmente a 
classificação do solo. Ela não dispensa outras análises, pelo contrário, através da 
análise inicial é possível estimar os melhores métodos para a classificação.
3.2 Estrutura do solo
A estrutura do solo é o arranjo criado pela ligação das partículas primárias do solo 
entre si por várias substâncias contidas no solo, como matéria orgânica, óxidos de 
ferro, óxidos de alumínio, carbonatos e sílica (BARNES, 2016).
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Este arranjo cria uma unidade estrutural, o agregado ou PEDS (Unidades Estruturais 
separados entre si por superfícies de fraqueza). 
Esta estrutura é caracterizada por três aspectos: 
⇨	 Tipo: Lamelar, prismático, Colunar, Blocos Angulares, Bloco Subangula-
res, Granular;
⇨	 Tamanho: extra pequeno, pequeno, médio, grande, extragrande;
⇨	 Grau de desenvolvimento: solto, fraco, moderado, forte. 
Além disso, segundo Barnes (2016) é importante conhecer a estrutura do solo a 
partir das suas fases. O solo é constituído por uma fase líquida (água e/ou ar) e uma 
fase sólida (Figura 3.4). 
Vamos conhecer sobre essas fases, caro (a) aluno (a)?
⇨	 Fase Sólida: Caracterizada pelo tamanho, forma, distribuição e compo-
sição mineral das referidas partículas. 
⇨	 Fase gasosa: geralmente a fase composta pelo ar do solo em contato 
com a atmosfera, que também pode existir na forma aprisionada (bo-
lhas dentro da fase aquosa). A fase gasosa é importante em problemas 
de deformação do solo e é muito mais compressível do que as fases 
sólida e líquida.
⇨	 Fase Líquida: A fase líquida ocupa as cavidades deixadas pelas partí-
culas sólidas. Uma fase líquida que consiste principalmente em água 
e pode conter solutos e outros líquidos imiscíveis. Pode-se dizer que a 
água existe em várias formas no solo, mas é muito difícil identificar o 
estado em que a água existe. 
Figura 3.4 Título: A figura (a) ilustra o solo em seu estado natural e a figura (b) ilustra, de forma esquemática, as três fases que compõem o solo.
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_solos#/media/Ficheiro:Estado_do_solo.JPG
3.3 Partículas sólidas 
Partículas sólidas fornecem ao solo características e propriedades de acordo com 
o seu formato, tamanho e textura. A forma de uma partícula tem grande influência 
em suas propriedades (SANTOS NETO, 2018).
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As principais morfologias das partículas são: 
⇨	 Polígonos angulares: possuem configurações irregulares. 
Exemplos de solos: areia, siltes e pedregulhos. Como podemos observar 
na Figura 3.5.
⇨	 Polígonos arredondados: geralmente possuem superfícies arredonda-
das devido aos efeitos de transporte causados pela ação da água. 
Exemplo: seixos rolados. 
⇨	 Lamelar: possuem duas dimensões principais, esse formato das partí-
culas explica e possibilita algumas das propriedades, como, por exem-
plo, compressibilidade e plasticidade. 
Exemplo: solos argilosos. 
⇨	 Fibrilares: têm apenas uma dimensão predominante. 
Exemplo: São típicos de solos orgânicos. 
Figura 3.5 Título: Microângulos de areia com 100 µm de tamanho, fotografados por um microscópio eletrônico.
Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/Sand_under_electron_microscope.jpg
As partículas poligonais (areia) têm uma área de superfície específica menor do que 
as partículas em camadas (argila) e dão atrito interno à areia. Dessa forma, explica 
o fato das partículas de argila serem moldadas e com uma plasticidade superior as 
partículas das areias (SANTOS NETO, 2018).
3.3.1 Consistência
 A consistência deve ser observada no campo sob três condições de umidade, 
distinguindo entre adesão e aglomeração de partículas do solo, que podem variar 
com a textura, matéria orgânica e minerais (BARNES, 2016).
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⇨	 Consistência de Secagem: Avalie o grau de resistência à quebra ou esfa-
relamento da massa. É dividido em solto, macio, moderadamente duro, 
duro, muito duro e extremamente duro. 
⇨	 Consistência Úmida: Dada pela fragilidade da massa levemente úmida. 
É classificado como Fofo, Muito Frágil, Frágil, Firme, Muito Firme e Mui-
to Firme. 
⇨	 Consistência Molhada: Observada em amostras que foram umedecidas, 
amassadas e homogeneizadas manualmente. 
Além disso, analisa a plasticidade (capacidade de moldagem do material) em três 
tipos: não plástica, ligeiramente plástica e muito plástica.
 Existem três tipos de aderência (capacidade de contato): sem aderência, aderência 
leve e aderência forte.
3.3.2 Porosidade 
A porosidade é detectada no perfil de solo e deve ser classificada de acordo com 
a quantidade e o tamanho dos poros (BARNES, 2016).
⇨	 Quantidade: poucos, comuns ou muitos.
⇨	 Tamanho: pequenos, médios grandes ou muito grandes.
3.3.3 Coesão 
A respeito da coesão, podemos descrever em dois graus de coesão observados 
em campo (BARNES, 2016):
⇨	 Moderadamente coeso: material resistente à penetração de objetos cor-
tantes, martelo pedológico e trado. Consistência dura quando seco e 
friável a firme quando úmido.
⇨	 Fortemente coeso: material resiste fortemente à penetração de objetos 
cortantes, martelo pedológico e trado. Consistência muito dura a extre-
mamente dura quando seco e friável a firme quando úmido.
3.3.4 Cor 
Para que se tenha um padrão de identificação de cor do solo, emprega-se a Carta 
de Cores de Munsell (Munsell Color Charts) (Figura 3.6), que considera as variações 
da cor em escalas de três componentes: matiz, valor e croma (SANTOS NETO, 2018). 
Bastante aplicada na agronomia e na pedologia para identificação da cor de um 
solo, consiste em um mapa com uma série de exemplos de cores relacionados cada 
um a um código de três números.
A matriz refere-se à relação entre os pigmentos de cor amarela e vermelha. O valor 
encontrado indica a proporção das cores branco e preto no solo, enquanto o Croma 
menciona a contribuição do Matiz na coloração (SANTOS NETO, 2018).
https://pt.wikipedia.org/wiki/Agronomia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pedologia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cor_do_solo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cor_do_solo
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Apesar da fácil identificação a respeito do conteúdo de matéria orgânica, tipos de 
óxidos de ferro, processos de formação, praticidade e baixo custo, está sujeito a falhas 
de interpretação, pois como é baseado em um sistema de percepção visual (Figura 
3.7), onde há comparação entre uma amostra seca de solo com as respectivas cores 
presentes na carta, cada interpretação é individual.
Figura 3.6 Título: As cores no sistema de Munsell
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Carta_de_Munsell#/media/Ficheiro:MunsellColorWheel.png
Figura 3.7 Título: Coloração dos diferentes tipos de solo
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Tipo_de_solo#/media/Ficheiro:Bodenart.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Interpreta%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Percep%C3%A7%C3%A3o
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
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ISTO ESTÁ NA REDE
Ficou curioso como utilizar o sistema de cores? 
No vídeo abaixo você pode acompanhar o tutorial que apresenta formas de 
determinar a cor do solo pela escala Munsell, com uso de celular ou computador.
https://www.youtube.com/watch?v=BrK5ND_Hc2c
SÍNTESE DA UNIDADE
Caro (a), aluno (a)!
Nesta unidade você aprendeu que o solo é formado de uma fase fluida (água e/ou 
gases) e de uma fase sólida. Pode-se dizer que o solo é uma coleção de partículas 
sólidas com vazios entre eles, e esses vazios podem estar preenchidos com água, 
com gases, ou com ambos.
A parte sólida pode ser interpretada e estudada através de vários testes, que iremos 
conversar mais adiante, ok? 
Mas a princípio podemos realizar uma análise prévia, tátil e visual. 
Além de ser uma análise mais simplista e imediata, facilita na hora de tomadas de 
decisões e inclusive se for necessário solicitar testes laboratoriais. 
Sendo assim, nesse capítulo você aprendeu quais são as características das 
partículas do solo e como identificá-las! 
https://www.youtube.com/watch?v=BrK5ND_Hc2c
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CAPÍTULO 4
ÍNDICES FÍSICOS
4.1 Índices físicos 
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Nesta unidade, conversaremos mais sobre os índices físicos, que podem ser definidos 
como os valores geotécnicos que parametrizam e estabelece processos que permitem 
a entender o comportamento dos solos. 
Os ensaios a serem desenvolvidos nessa fase buscam calcular os parâmetros 
geotécnicos relativos as massas dos sólidos, volume de cada uma das fases, teor de 
umidade, massa específica da amostra, índice de vazios, porosidade, grau de porosidade 
e o grau de saturação.
Mas afinal, por que é importante o conhecimento desses índices? Qual a finalidade? 
Tanto os índices físicos, como a granulometria (estudaremos em um capítulo 
separado) e os limites de consistência do solo são importantes para a classificação 
do solo. Na Figura 4.1 podemos observar a preparação dos solos para realização das 
análises que discutiremos nesse capítulo. 
Figura 4.1 Título: Amostra de solo em cápsula para realizar análise
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/especialista-em-agronoma-examinando-amostra-de-solo-para-agricultura_11036481.htm#query=testes%20no%20
solo&position=5&from_view=search&track=ais
https://www.guiadaengenharia.com/analise-granulometrica-solo/
https://www.guiadaengenharia.com/limite-liquidez-plasticidade/
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Inclusive as propriedades calculadas neste capítulo possibilitam determinar diversas 
propriedades do solo, como por exemplo: 
• Permeabilidade;
• Compressibilidade;
• Resistência.
Sendo assim, aprenderemos nessa unidade a respeito as relações de cada uma 
das fases do solo e como aplicá-las nas análises. Animados?
4.2 Fases do solo
Segundo Caputo (2022), o solo é constituído por partículas sólidas que apresentam 
vazios entre si. Estes vazios podem estar preenchidos por água e/ou ar. Dessa forma, 
temos 3 fases: 
• Fase sólida – formada por partículas sólidas; 
• Fase líquida – formada pela água; 
• Fase gasosa – formada pelo ar (vapor, gases). 
Figura 4.2 Título: Representação das fases do solo
Fonte: A autora (2023).
Os índices ilustrados na Figura 4.2 correspondem a:
• Ms = massa dos sólidos. 
• Mw = massa da água. 
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• Ma = massa do ar. 
• M = massa total. 
• Vs = volume dos sólidos. 
• Vw = volume da água. 
• Va = voluma do ar. 
• Vv = volume de vazios. 
• V = volume total.
Além de identificar as fases do solo, precisamos também considerar as diferentes 
condições que o solo pode encontrar, independentemente de ser afetado por fatores 
naturais (chuva, sol) ou não (compactação mecânica, cortes, aterros) (SANTOS NETO, 
2018).
Dessa forma, por exemplo, um determinado solo é formado após uma estação 
chuvosa, onde os vazios são preenchidos com água e o ar que havia antes é retirado. 
No verão, depois que a água evapora, esse mesmo solo ganha um novo espaço quando 
o ar penetra nos espaços vazios deixados pela água (SANTOS NETO, 2018).
Para determinarmos os valores independentes das condições climáticas e estação 
que o solo foi submetido, usamos índices físicos para identificar a condição de um 
determinado solo em um determinado momento.
É importante lembrar que a massa do ar não é considerada para fins de cálculo, 
pois não conseguimos quantificar sua ocorrência dentro da amostra de solo. 
Logo, segundo Caputo (2022) a massa total se dá em função da massa da água 
e da massa dos sólidos, de acordo com a Equação 4.1: 
(Equação 4.1)
Já o volume do ar, pode ser contabilizado, e, por conta disso, o volume total relaciona 
respectivamente as três fases, como na Equação 4.2: 
(Equação 4.2) 
E, além disso, podemos relacionar o volume da água e do ar a fim de obter o volume 
de vazios, conforme a Equação 4.3: 
(Equação 4.3)
O primeiro índice físico que discutiremos é o teor de umidade, representando por 
“w” e expresso em porcentagem. Esse índice relaciona a quantidade de água presente 
em uma amostra de solo contendo apenas sólidos, segundo a Equação 4.4: 
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(Equação 4.4) 
O teor de umidade pode ser encontrado em laboratório pelo método da estufa com 
uma amostra de solo na configuração deformada. 
A norma que prescreve o procedimento do ensaio é a ABNT NBR 6457: Amostras 
de solo — Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização 
(ABNT, 2016).
Para realizar o ensaio: 
Inicialmente, deve-se preparar a amostra com secagem prévia — o procedimento 
será descrito mais adiante — e, posteriormente, tomamos uma quantidade de solo que 
deverá ser armazenada em uma cápsula metálica com tampa e peso já conhecido 
— denominaremos . 
Em seguida, deve-se pesar o conjunto, de modo que teremos a massa total de solo 
e cápsula (). 
Após a pesagem, devemos retirar a tampa e inserir a cápsula em uma estufa 
regulada com temperatura de 105° a 110°C até que o conjunto apresente constância 
de massa; o recomendado é deixar a cápsula dentro da estufa por 24h. 
Passado esse tempo, podemos retirar a cápsula e deixá-la atingir a temperatura 
ambiente dentro do dessecador.
Por fim, pesamos novamente o conjunto sem a tampa, de modo que teremos 
somente a massa dos sólidos e cápsula (). O teor de umidade será obtido segundo 
a Equação 4.5:
(Equação 4.5)
Em que: 
w corresponde ao teor de umidade (%). 
M1 corresponde à massa da cápsula com tampa (g). 
M3 corresponde à massa do solo úmido mais a massa da cápsula (g). 
M3 corresponde à massa do solo seco mais a massa da cápsula (g).
É importante realizar, pelo menos, três ensaios, a fim de que se tenha três 
determinações de teor de umidade para cada amostra. O resultado será representado 
pela média entre esses três valores, e o resultado não deve diferir 5% da média aritmética 
dos resultados.
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Além disso, é muito importante preservar a amostra dentro da estufa pelo tempo 
pré-determinado, para que não haja interferência externa que possa modificar os 
resultados.
O segundo índice físico que veremos é a massa específica natural, que relaciona 
a massa total da amostra de solo e o volume total. Esse índice é representado por 
“γ” e expresso em g/cm³, segundo a Equação 4.6. Quando a relação for expressa em 
kN/m³, chamaremos de peso específico.
Esse parâmetro geotécnico pode ser obtido em laboratório a partir de uma amostra 
indeformada. A norma que prescreve as diretrizes para o ensaio é a ABNT NBR 16867: 
Solo — Determinaçãoda massa específica aparente de amostras indeformadas — 
Método da balança hidrostática (ABNT, 2020). 
Para a realização do ensaio, retiramos um pedaço da amostra indeformada 
e, desse pedaço, devemos talhar uma pequena circunferência com diâmetro de, 
aproximadamente, 2 a 5 cm. Depois, pesamos a amostra, de forma que a massa da 
esfera corresponderá à massa de solo (M_1). Em seguida, envolvemos essa amostra 
na parafina e pesamos novamente, a fim de obter a massa do solo com parafina (M_2). 
Por fim, realizamos a pesagem dessa amostra na balança hidrostática para obtermos 
o peso imerso em água (M_3). O volume de água deslocado corresponderá ao volume 
de solo com parafina (V_1), principio observado pelo Arquimedes, lei do empuxo, Figura 
4.3.
Figura 4.3 Título: Forças que atuam no princípio de Arquimedes.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3o#/media/Ficheiro:Buoyancy_pt.svg
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Se, desse resultado, descontarmos o volume da parafina (), teremos o volume de 
solo e, consequentemente, a massa específica da amostra, segundo a Equação:
(Equação 4.6)
Em que: 
M1 corresponde à massa de solo (g). 
M2 corresponde à massa de solo mais parafina (g). 
M3 corresponde à massa imersa de solo mais parafina (g). 
Já V1 corresponde ao volume de solo com parafina (cm³) e V2 corresponde ao 
volume da parafina (g)
O volume de solo com parafina é encontrado pela Equação 4.7:
(Equação 4.7)
Onde: 
γw representa à massa específica da água, que equivale a 1 g/cm³. 
E, finalmente, o volume da parafina é dado pela Equação 4.8:
(Equação 4.8)
Em que:
 γparafina simbologia para à massa específica da parafina, equivale a 0,912 g/cm³.
O terceiro índice físico a ser analisado é a massa específica dos sólidos, que relaciona 
a massa dos sólidos com o volume dos sólidos, segundo a Equação 4.9. 
Esse parâmetro é representado por “γs”, e o seu resultado é expresso em g/cm³.
(Equação 4.9)
Esse ensaio pode ser encontrado em laboratório utilizando uma amostra deformada 
com ou sem secagem prévia — os procedimentos serão descritos mais adiante.
A norma que prescreve o ensaio é a ABNT NBR 6458: Grãos de pedregulho retidos na 
peneira de abertura 4,8 mm — Determinação da massa específica, da massa específica 
aparente e da absorção de água (ABNT, 2016).
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(Equação 4.10)
Sabendo que: 
Em que: 
M1 corresponde à massa de solo (g). 
M2 corresponde à massa picnômetro com solo e água (g)
M3 corresponde à massa do picnômetro com água (g).
O quarto índice físico que estudaremos é o índice de vazios, que calcula o volume 
de vazios presente em um volume de sólidos, segundo a Equação 4.11. 
Esse índice é expresso por “e”, e o seu valor é adimensional, variando no intervalo 
de 0 a 20.
(Equação 4.11)
O quinto índice físico é a porosidade, que calcula o volume de vazios presente em 
um volume total de amostra de solo, segundo a Equação 4.12. A porosidade, por sua 
vez, é expressa por “η”, e o seu valor é determinado em porcentagem.
(Equação 4.12)
O sexto índice físico é o grau de saturação, que calcula o quanto de volume de água 
está presente no volume de vazios. Esse índice é expresso por “Sr”, e o seu valor é 
dado em porcentagem na Equação 4.13.
(Equação 4.13)
Inclusive, podemos calcular outros índices físicos a fim de obter a massa específica 
seca, a massa específica saturada e a massa específica submersa. 
A massa específica seca é expressa em g/cm³, segundo as Equações 4.14 e 
4.15:
(Equação 4.14)
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(Equação 4.15)
A massa específica saturada é determinada e expressa em g/cm³, segundo a 
Equação 4.16:
(Equação 4.16)
Por fim, a massa específica submersa é representada e expressa em g/cm³, segundo 
a Equação 4.17:
(Equação 4.17)
ISTO ESTÁ NA REDE
Caro (a), aluno (a)!
Vamos expandir o nosso conhecimento? 
Separei uma leitura complementar a respeito dessa temática que apresenta uma 
abordagem metodológica para obter o índice de vazios de solo (e) empregando 
técnicas de processamento de imagens. 
Como essa metodologia permite uma obtenção automática, o procedimento 
pode ser considerado mais simples e mais rápido e mais preciso que técnicas 
convencionais.
https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/567773/quantificacao-do-indice-de-vazios-do-solo-utilizando-tecnicas-de-
processamento-de-imagens-digitais
Perceba, prezado (a) aluno (a), que através do índice de vazios e da porosidade, é 
possível obter novas correlações, como podemos observar na Tabela 4.1.
https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/567773/quantificacao-do-indice-de-vazios-do-solo-utilizando-tecnicas-de-processamento-de-imagens-digitais
https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/567773/quantificacao-do-indice-de-vazios-do-solo-utilizando-tecnicas-de-processamento-de-imagens-digitais
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Índice físico Relação com índice de vazios Relação com porosidade
Teor de umidade
Massa específica natural
‘Índice de vazios
Porosidade
Tabela 4.1
Fonte: A autora (2023)
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Prezado (a), aluno (a)!
Já sabemos que a massa específica aparente é a relação entre a massa do 
material seco e seu volume, incluindo, inclusive, os poros permeáveis à água. As 
determinações de volume são feitas na balança hidrostática, através da diferença de 
massa do material ao ar e submerso. 
Mas como acontece na prática, você sabe? 
Veja o vídeo abaixo para sintetizar o conhecimento!
https://www.youtube.com/watch?v=llDnfPclwxo
SINTESE DA UNIDADE
Caro (a), aluno (a)!
Que bom que você acompanhou a leitura até aqui. Vamos relembrar os tópicos 
que estudamos nessa unidade e a sua importância?
https://www.youtube.com/watch?v=llDnfPclwxo
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Aprendemos que os solos são polifásicos, o que isso significa? 
Significa que o seu comportamento depende da proporção relativa de cada uma 
das suas três fases (partículas sólidas, água e ar), dessa forma, precisamos encontrar 
maneiras de quantificar e relacionar essas proporções. 
Como podemos relacionar?
Através das diversas relações que foram elucidadas ao longo da unidade podemos 
expressar as proporções entre elas. 
Além disso, outros índices físicos serão abordados nos próximos capítulos, como é o 
caso dos limites de plasticidade e do ensaio granulométrico, e a base do conhecimento 
adquirido até o momento facilitará a compreensão.
Para facilitar os estudos, que tal você construir um mapa mental reunindo todas 
as informações que discutimos até aqui? Isso facilitará na fixação do conteúdo.
Te vejo na próxima unidade!
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CAPÍTULO 5
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 
DOS SOLOS
5.1 Granulometria dos solos
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Nos capítulos anteriores estudamos a importância da análise tátil-visual, 
principalmente para situações que não possuímos acesso aos ensaios laboratoriais. 
Porém, sabemos que a análise preliminar feita ainda em campo (tátil-visual) resulta 
em uma classificação um pouco distinta da análise feita com todos os cuidados 
prescritos por norma em laboratório. 
Isso porque a análise tátil-visual é subjetiva e depende da experiência do usuário ao 
fazê-la. Inclusive, a granulometria obtida em laboratório, quando feita com defloculante, 
dá um resultado mais confiável, pois sua função é quebrar/segregar as partículas do 
solo. 
Assim, sem o uso do defloculante, as partículas “ligadas” se assemelhavam apartículas de diâmetro maior, como a areia, e posteriormente à ação do defloculante, 
as partículas separadas resultam em partículas de menor diâmetro e podem ser 
classificadas como argila ou silte. Dessa forma, é possível encontrar resultados distintos 
dependendo do método empregado.
O teste de análise granulométrica é compreendido em peneiramento grosso, 
sedimentação e peneiramento fino. Como, neste capítulo, conversaremos sobre a 
granulometria do solo, precisamos saber como testar esse índice físico além de 
identificar o tamanho nominal das peneiras utilizadas no peneiramento.
Caro (a), aluno (a)!
Inicialmente, você deve relembrar dos capítulos anteriores a respeito da textura do 
solo. A estrutura é classificada como trifásica porque consiste em grãos de solo (fase 
sólida), água (fase líquida) e ar (fase gasosa). 
Utilizando as massas e volumes correspondentes das fases sólida, líquida e gasosa, 
obtemos razões que mostram a relação entre elas. 
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Em geral, a quantidade de água e ar na amostra pode variar, por exemplo, quando 
o solo está saturado, a quantidade de água aumenta, mas quando a água evapora, 
ela diminui. 
No entanto, os vazios podem ser expelidos e preenchidos com grãos de solo se os 
compactarmos. Com relação aos grãos do solo, sua quantidade não muda, mas seu 
estado pode ser alterado (PINTO, 2006).
Sendo assim, aprenderemos nessa unidade a respeito as relações de cada uma 
das fases do solo e como aplicá-las nas análises. Animados?
Dessa maneira, a última das características que estudaremos é a análise 
granulométrica que mostra a composição do solo e seus depósitos correspondentes, 
como vimos antes. 
A granulometria é determinada pela NBR 7181: Solo - Análise granulométrica (ABNT, 
2016). O ensaio consiste na granulometria, que inclui também para o peneiramento 
e teste de sedimentação. 
5.1.1 Preparação da amostra
Caro (a), aluno (a)!
Antes de conversarmos sobre a análise granulométrica, precisamos preparar a 
amostra para alcançar um teste com eficácia e padrão. Segundo NBR 6457 Amostras 
de solo − Preparação para ensaios de compactação e caracterização (ABNT, 2016), 
os passos necessários para esse preparo:
1. Primeiramente, a amostra deve ser seca até atingir valores próximos da 
higroscopicidade. Cuidado ao desembrulhar a amostra, evitando quebrar os 
grãos, e homogeneizar a amostra. 
2. Estratifique a quantidade de material usando um divisor de amostra ou dividindo 
o material até obter uma quantidade suficiente de uma amostra representativa 
para teste. 
3. Parte da amostra resultante é retirada e peneirada em peneira de 76 mm e o 
restante é descartado.
4. Pegue uma quantidade do material passando pela peneira 76 mm dependendo 
do tamanho estimado dos grãos maiores conforme tabela abaixo:
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Dimensão dos grãos maiores contidos na mostra 
determinada por observação visual (mm)
Quantidade mínima a 
tomar (Kg)
< 4,8 0,5
6,3 3
9,5 < D < 25 5
32 e 38 10
50 20
64 e 76 30
Tabela 5.1 Título: Quantidade mínima de solo em função da dimensão das partículas do solo
Fonte: NBR 7181 (ABNT, 2016)
5.1.2 Metodologia do ensaio
Prezado (a), aluno (a)!
A seguir são pontuados diversos detalhes da metodologia referente ao ensaio de 
granulometria (Figura 5.1) e também ao ensaio de sedimentação. Observe o passo a 
passo para assimilar o conteúdo, Bons estudos!
Figura 5.1 Título: Conjunto de peneiras 
Fonte: https://www.splabor.com.br/blog/wp-content/uploads/2017/07/SP-001-10.jpg
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Figura 5.2 Título: Agitador do conjunto de peneiras
Fonte: https://www.splabor.com.br/blog/wp-content/uploads/2017/07/SP-001-6.jpg
Os passos a seguir são orientados conforme NBR 7181: Solo - Análise granulométrica 
(ABNT, 2016):
1) Inicialmente a amostra é preparada por secagem;
2) Após o preparo da amostra, o material é peneirado utilizando a peneira de 2 mm, o 
restante é lavado com água corrente e seco em estufa até a massa ficar homogênea. 
3) Após a secagem, esse material deve ser pesado e em seguida transferido para um 
misturador mecânico, que faz uma peneira grossa com peneiras de 50, 38, 25, 19, 
9,5 e 4,8 mm.
4) Por fim, deve-se considerar a quantidade de material acumulado em cada peneira. 
A fase do ensaio da sedimentação é para solo de granulação fina da etapa do peneiramento 
grosso - solo que passa em peneira de 2 mm. 
1) Com este solo, separa-se uma quantidade padrão e adiciona-se defloculante, então 
temos que misturar bem e esperar 12 horas. 
2) Após esse tempo, essa mistura é transferida para o dispersor de amostras por 15 
minutos e adiciona-se água destilada para dispersão. 
3) Essa mistura deve então ser transferida para um tubo de ensaio, que deve ser 
preenchido com água destilada até a marca limite. 
4) Temos que agitar a mistura no tubo de ensaio e então iniciar o teste de sedimentação 
registrando o tempo de início correto e as leituras observadas no densímetro em 
intervalos de 0,5 segundos, 1 minuto, 2, 4, 8, 15 e 30 minutos, 1 hora, 2, 4, 8 e 24 
horas. 
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5) No final do teste, o material do tubo de ensaio é despejado em uma peneira aberta de 
0,075 mm, lavado com água potável, o material deixado no forno é seco e peneirado 
em um agitador para um tamanho fino de 1,2; 0,6; 0,4 2; 0,25; 0,15 e 0,075 mm. 
6) Por fim, pesa-se a massa acumulada em cada peneira. É importante que os tubos de 
ensaio permaneçam a uma temperatura constante e que não sejam movimentados 
durante as 2 horas, pois as partículas do solo devem assentar por si mesmas. 
7) Se uma temperatura constante não puder ser mantida, a temperatura da água deve 
ser registrada a cada leitura do hidrômetro. 
8) O densímetro usado para fazer os valores registra a densidade da água com o 
solo no momento de interesse, e esse resultado permitiu determinar o diâmetro e 
a velocidade das partículas do solo em suspensão de acordo com a lei de Stokes. 
9) As peneiras devem ser dispostas em ordem decrescente de abertura, com a maior 
na parte superior do conjunto e a menor na parte inferior. Cada tela possui uma 
abertura e a numeração correspondente a essa abertura na ordem mostrada na 
Tabela 5.2.
Série normal Série intermediária
75 mm -
- 63 mm
- 50 mm
37,5 mm -
- 31,5 mm
- 25 mm
19 mm -
- 12,5 mm
9,5 mm -
- 6,3 mm
4,75 mm -
2,36 mm -
1,18 mm -
0,60 mm -
0,30 mm -
0,15 mm -
Tabela 5.2 
Título: Dimensões de abertura das peneiras da série normal e intermediária
Fonte: A autora (2023)
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Número da peneira Abertura (mm)
2” 50,8
1.1/2” 38,1
1” 25,4
3/4” 19,1
3/8” 9,5
4 4,8
10 2,09
16 1,2
30 0,6
40 0,42
60 0,25
100 0,15
200 0,075
Tabela 5.3 Título: Número da peneira e abertura em mm
 Fonte: A autora (2023)
Para classificar o nosso solo, devemos identificar, na curva granulométrica, a 
respectiva porcentagem de cada uma das frações de solo (eixo y) por meio dos seus 
respectivos diâmetros (eixo x), como pode ser visto na Tabela 5.3. Observe que como 
a porcentagem que passa do gráfico é acumulada, deve-se descontar a quantidade 
da fração já contabilizada.
Para cada massa acumulada que passar pela peneira, registre sua ocorrência na 
curva para que o gráfico tenha pontos o suficiente para traçar à curva granulométrica, 
conforme a Figura 5.3.
O resultado da análise granulométrica é apresentado por uma curva granulométrica, 
que mostra a porcentagem de material acumulado no eixo ordenado e o diâmetro 
dos grãos do solo em milímetros no eixo das abcissas- segundo escala logarítmica. 
Solo Diâmetro da partícula (mm)
Argila < 0,002
Silte De 0,002 a 0,06
Areia fina De 0,06 a 0,20
Areia média De 0,20 a 0,60
Areia grossa De 0,60 a 2,00
Pedregulho > 2,00
Tabela 5.4 Título: Classificação do solo em função do diâmetro das partículas
Fonte: A autora (2023)
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Figura 5.3 Título: Curva granulométrica em função da porcentagem que passa e/ou retida
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Granulometria#/media/Ficheiro:CurvaGranulometrica.JPG
Apesar da configuração de uma única curva, sem defloculante, contudo, podem 
ser plotadas duas configurações, uma relacionada com a adição de defloculante e 
outra sem. 
A utilização de um defloculante contribui para a trituração das partículas do solo, 
resultando em uma análise granulométrica que corresponde às condições reais da 
composição do material. 
A partir da curva granulométrica, obtém-se a classificação granulométrica, que 
mostra a porcentagem de ocorrência dessa parte do solo. A maior porcentagem indica 
o primeiro nome do indivíduo, e assim consecutivamente. 
Por exemplo, se uma amostra contém 52% de argila, 28% de silte, 20% de areia e 
0% de cascalho, esse solo deve ser classificado como: argila-sliltosa. O segundo nome 
de solo predominante deve ser acrescido do sufixo “-osa (o)” (SANTOS NETO, 2018).
Também podemos identificar uma distribuição típica de grãos que nos diz se o 
solo é bem classificado, uniforme ou irregular: 
No primeiro caso, a curva granulométrica é bem traçada e mostra porcentagens 
para cada diâmetro do solo.
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 No segundo caso, a curva mostra porcentagens apenas na faixa dos diâmetros, 
indicando que o solo não contém apenas uma das frações dominantes. 
E neste último caso, a curva granulométrica representa um “degrau”, que indica a 
ausência de uma fração no solo. Da curva também se obtêm D10, D30 e D60, que mostram, 
respectivamente, que 10%, 30% e 60% da massa total de grãos no chão são menores que 
aqueles. D10 também é chamado de diâmetro efetivo (SANTOS NETO, 2018).
Finalmente, de acordo com a Equação 5.1, podemos obter o coeficiente de curvatura 
do solo (CC), que depende dos três parâmetros anteriores:
(Equação 5.1)
Para valores do coeficiente de curvatura entre 1,0 e 3,0 podemos dizer que o solo 
é bem graduado (SANTOS NETO, 2018).
O grau de uniformidade do solo indica que:
Quanto maior a inclinação da curva, menor será sua uniformidade e melhor graduado 
esse solo será. Este grau de não uniformidade (CNU) para os solos granulares, de 
acordo com a Equação 5.2. Quanto maior o coeficiente de não uniformidade, melhor 
graduada é o solo. Podemos dizer que para CNU<3,0 o solo é classificado como 
uniforme e para CNU>15,0 o solo é classificado como desuniforme. 
(Equação 5.2)
5.2 Sedimentação: 
O teste de sedimentação é aplicado medindo a densidade da suspensão solo na 
água, calculando a porcentagem de partículas que ainda não estão presentes ao longo 
do tempo assentados e a velocidade com que essas partículas caem (PINTO, 2006). 
Utilizando lei de Stokes, pode-se deduzir o diâmetro máximo das partículas que 
estão em suspensão para que a partir dessa informação seja incluída e finalizada a 
plotagem da curva granulométrica (PINTO, 2006). 
Como já mencionado, este teste é baseado na lei de Stokes, que afirma que a 
velocidade de queda V, de uma partícula esférica em um meio viscoso infinito é 
proporcional ao quadrado do diâmetro da partícula. Portanto, partículas menores 
sedimentam tem maiores dificuldades para sedimentar quando comparado com 
partículas maiores. 
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(Equação 5.3)
Onde:
γs é o peso específico médio das partículas do solo;
γw é o peso específico do fluído;
μ é a viscosidade do fluído;
D é o diâmetro das partículas.
De acordo com Pinto (2006) deve−se observar que o diâmetro equivalente aplicado 
na Equação 5.3 corresponde a apenas uma aproximação, à medida em que durante a 
realização do ensaio de sedimentação, as seguintes ocorrências tendem a afastá−lo 
das condições ideais para as quais a lei de Stokes foi formulada. 
As partículas de solo não são esféricas (muito menos as partículas dos argilo−
minerais que têm forma placóide). 
A coluna líquida não é infinita, ou seja, obviamente possui tamanho definido. 
O movimento de uma partícula interfere no movimento de outra, as partículas tendem 
a chocar entre si. 
As paredes do recipiente impactam no movimento de queda das partículas. 
O peso específico das partículas do solo é um valor médio. 
O processo de leitura (inserção e retirada do densímetro) influencia no processo 
de queda das partículas.
Segundo Pinto (2006) mesmo o teste não possuindo as condições reais, a lei de 
Stokes representa bem o comportamento e consegue compreender e quantificar o 
processo de sedimentação. Na Figura 5.4 pode-se observar amostras de solos distintos 
dispersas em água destilada e colocadas em repouso para sedimentar em provetas com 
capacidade para 1.000 ml.
Figura 5.4 Título: Processo de sedimentação em provetas de 1000 ml
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ensaio_de_sedimenta%C3%A7%C3%A3o 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Proveta
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5.3 Sistema unificado (S.U.C.S.)
Esse sistema de classificação dos solos é atualmente empregado principalmente na 
área de barragens de terra. Devido a praticidade, os solos são classificados por duas 
letras. A primeira letra representa o principal tipo de solo e a segunda letra caracteriza 
o tipo (CAPUTO, 2002).
A Tabela 5.5, apresenta a nomenclatura utilizada nesse sistema:
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
Tabela 5.5 Título: Terminologia do Sistema Unificado
Fonte: A autora (2023)
5.3.1 Solos granulares
A partir do ensaio de granulometria, se mais de 50% da amostra passe pela peneira 
#200 (0,075 mm), o solo será considerado fino (M, C ou O) (CAPUTO, 2022).
No entanto, se mais de 50% da amostra não passar dessa peneira, teremos um 
solo de granulação grosseira, ou seja, granulares (G ou S).
Em seguida, deve-se determinar a característica secundária para classificar esse 
solo corretamente:
⇨	 A amostra possui menos de 5% de finos na composição: nessa situa-
ção, como a porcentagem de finos é pequena, deve-se classificar o solo 
como mal graduado (P) ou bem graduado (W). Para o solo ser bem gra-
duado, deve possuir coeficiente de uniformidade (Cu) > 4,0 para pedre-
gulhos e maior que 6,0 para as areias, além disso, deve apresentar coe-
ficiente de curvatura (Cc) entre 1,0 e 3,0. 
⇨	 A amostra possui mais que 12% de finos na composição: nessa situa-
ção, a classificação secundária será correlacionada com o posiciona-
mento do solo na Carta de Plasticidade. Por exemplo, para essa situa-
ção o solo pode ser SM (areia siltosa) ou GC (pedregulho argiloso), entre 
outros.
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⇨	 A amostra possui entre 5% e 12% de finos: nesse caso, o solo deverá 
ser classificado de acordo com sua granulometria e também conforme 
a Carta de Plasticidade. Por exemplo, SW-SC (areia bem graduada argi-
losa).
5.3.2 Solos de granulação fina
Caso o solo possua mais de 50% da amostra que passe pela peneira #200 (0,075 
mm), o solo será considerado fino (M, C ou O) (CAPUTO, 2022).
Nessa situação, é necessário utilizar a Carta Casagrande, para classificar a amostra 
de solo. A Carta Casagrande, é um gráfico que emprega o índicede plasticidade e 
limite de liquidez do solo para determinar sua classificação (CAPUTO, 2022).
ISTO ESTÁ NA REDE
Caro (a) aluno(a), para finalizar esta unidade, o convido a realizar a importante 
leitura que extrapola diversas classificações do solo.
http://www.anpet.org.br/anais/documentos/2019/Infraestrutura/Solos%20e%20
Concreto%20I/6_695_AC.pdf 
Uma importante classificação abordada no artigo é a classificação do solo 
segundo o Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS), que, a princípio, 
foi idealizado e aplicado para obras de aeroportos e, atualmente, é amplamente 
utilizado. Essa classificação se baseia nos ensaios de granulometria e limites de 
consistência, e os solos são identificados por meio de duas letras.
Após a leitura e o conhecimento, espero que você perceba a importância da leitura 
crítica e busque sempre por fontes de pesquisas técnico e cientifico de várias 
plataformas. 
http://www.anpet.org.br/anais/documentos/2019/Infraestrutura/Solos%20e%20Concreto%20I/6_695_AC.pdf
http://www.anpet.org.br/anais/documentos/2019/Infraestrutura/Solos%20e%20Concreto%20I/6_695_AC.pdf
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CAPÍTULO 6
MACIÇOS ROCHOSOS
6.1 Comportamento dos maciços rochosos
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Ao se deparar com um maciço rochoso você consegue identificar suas similaridades 
e características? E sua coloração? Consegue identificar, por exemplo, que o Xisto 
(Figura 6.1) apresenta aspecto de foliação mais ou menos nítida como resultado das 
fortíssimas pressões a que a rocha é sujeita.
Figura 6.1 Título: Rochas metamórficas- Xisto
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Xisto#/media/Ficheiro:Chlorite_schist.jpg
O comportamento dos maciços rochosos é regido e regulado pelas suas 
características geológicas e geotécnicas. Dessa forma, a caracterização do maciço 
rochoso envolve identificar e descrever as similaridades e agrupá-las. A avaliação 
dos conjuntos é então baseada em classificações geológicas e geotécnicas para 
uniformizar e padronizar.
A classificação empregada é a classificação geológica (metamórfica, sedimentar ou 
ígnea), que permite atribuir um conjunto de propriedades que modulam e controlam 
o comportamento do maciço quando necessário para fins técnicos. 
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Essas classificações já foram discutidas nos capítulos anteriores, se for preciso, 
volte e reveja essas classificações, são fundamentais para uma boa caracterização 
do solo e maciços rochosos, combinado?
A caracterização geológica inclui não só feições hidrogeológicas, mas também 
descrições da natureza de descontinuidades e estruturas geológicas (falhas, dobras, 
etc.). Além disso, ensaios físicos “in situ” ou em laboratório utiliza-se para classificá-lo.
Esta classificação possibilita padronização aos estudos dos solos para fins de 
engenharia, colaborando com a identificação no que se refere à definição dos parâmetros 
que melhor caracterizam uma formação do ponto de vista de Geologia de Engenharia.
Conforme já estudamos, os solos possuem critérios de classificação universalmente 
aceitos e empregados. Porém, quando se refere às rochas (sobretudo aos maciços 
rochosos) não possui ainda nenhuma classificação universal, apesar de vários 
autores apresentarem propostas semelhantes para a padronização. A falta de uma 
caracterização mundial deve-se principalmente, à diferença de idades entre a ciência 
da Mecânica dos Solos e a ciência da Mecânica das Rochas.
Sendo assim, foram criados respectivamente em 1972 e em 1975 dois grupos de 
pesquisa para sanar o déficit na área, o primeiro no âmbito da Sociedade Internacional 
de Mecânica das Rochas (ISRM) e o segundo da Associação Internacional de Geologia 
de Engenharia (IAEG), com o propósito de determinarem sistemas de classificação 
que pudessem vir a ser empregados internacionalmente (Figura 6.2).
Figura 6.2 Título: Constituintes de um maciço rochoso.
Fonte: Pissato (2015)
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Logo, observou-se que é deficiente classificar um dado maciço apenas em granítico, 
xistoso ou basáltico quando se pretende informar a um projetista de uma barragem 
ou de uma ponte o estado de conservação do respectivo maciço de fundação. 
Então, conclui-se que o estado de alteração do material, o seu estado de fraturação, 
e sua qualidade são fatores preponderantes que diferenciam as características do 
maciço.
Dessa forma, caro (a) aluno (a), nesta unidade vamos discutir sobre os fatores e 
processos de formação do maciços rochosos (Figura 6.2). Preparados?
As características de qualidade dos maciços rochosos são essencialmente o 
resultado da variação e das condições de fissuração. A ocorrência de infiltração em 
maciços muitas vezes afeta sua estabilidade. É importante observar os dois primeiros 
parâmetros considerados (estado de alteração e grau de destruição) e considerar 
critérios de classificação dos maciços com base neles (ISRM, 1983).
6.1.1 Estado de alteração das rochas
O estado de alteração geralmente é observado em detrimento de descrições 
baseadas em métodos expeditos de observação. 
⇨	 Método Expedito, pode ser classificado como:
Método empregado em experimento para solucionar uma problemática rapidamente 
de forma ágil, geralmente um método simplista, mas que chega a um resultado aceitável 
no meio cientifico.
Em outras palavras, um método ágil que alcança um resultado aceitável.
Por exemplo, em solos, seria muito útil mostrar que o material pode ser facilmente 
desmontado usando um determinado tipo de ferramenta. Para rochas, é comum 
referir-se ao grau de fragilidade de um material com um martelo de mão, ou à cor 
e brilho resultantes da alteração de certos minerais, como feldspato e minerais de 
ferromagnético. 
O grau em que o estado de alteração de uma determinada formação deve ser 
considerado dependerá necessariamente da natureza do problema e, consequentemente, 
da necessidade de detalhamento de informações relevantes. 
Na maioria dos casos, parece razoável considerar uma mudança de 5 graus no 
maciço rochoso, conforme ilustrado na Tabela 6.1. A tabela é uma classificação 
de acordo com o grau de alteração proposta pelo IPT (1984). A letra W refere-se à 
designação internacional da International Society for Rock Mechanics - ISRM.
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Símbolos Designações Características
A1/W1/RS São Sem quaisquer sinais de alteração
A2/W2/RAD Pouco alterado
Sinais de alteração apenas nas imediações das 
descontinuidades
A3/W3/RAM Medianamente alterado
Alteração visível em todo o maciço rochoso mas 
a rocha não é friável
A4//W4/REA Muito alterado
Alteração visível em todo o maciço e a rocha é 
parcialmente friável
W5 Decomposto
O maciço apresenta-se completamente friável com 
comportamento de solo
Tabela 6.1 Título: Graus de alteração de maciços rochosos
Fonte: (ISRM,1983)
6.1.2 Descontinuidades 
Os estudos de descontinuidade são fundamentais para compreender o 
comportamento do maciço rochoso, principalmente em termos de deformabilidade, 
resistência e permeabilidade, de forma a poder controlar a estabilidade global do 
maciço rochoso. 
Segundo IPT (1984) podemos citar como exemplos de descontinuidades: 
• Foliação;
• Estratificação;
• Fraturas;
• Juntas. 
Sendo assim, as descontinuidades representam um ponto de fragilidade no maciço, 
que influencia diretamente na sua resistência, tornando essa característica importante 
e necessária para a compreensão da integridade do maciço do solo.
6.1.3 Coerência 
A coerência é uma propriedade importante para descrever um maciço rochoso 
e está diretamente relacionada ao tipo de rocha e ao seu grau de intemperismo. 
É classificadopelas propriedades de dureza, tenacidade e fragilidade da rocha e é 
determinado visualmente e tatilmente pela avaliação da resistência da rocha a golpes 
de martelo e arranhões de lâminas de aço (ISRM,1983).
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Denominação Descrição Características
Resistência a compressão 
uniaxial (Mpa) *
C5
Extremamentebranda Marcada pela unha R0 0,25-1,0
Muito branda
Esmigalha-se sob o impacto da ponta do martelo 
de geólogo, pode ser raspada por canivete
R1 1,0-5,0
C4 Branda
Pode ser raspada por canivete com dificuldade, 
marcada por firme pancada com a ponta do 
martelo de geólogo
R2 5,0-25
C3
Mediamente 
resistente
Não pode ser raspada por canivete, amostras 
podem ser fraturadas com um único golpe do 
martelo de geólogo
R3 25-50
C2 Resistente
Amostras requerem mais de um golpe de martelo 
para fraturarem-se
R4 50-100
C1
Muito resistente
Amostras requerem muitos golpes de martelo 
para fraturarem-se
R5 100-250
Extremamente 
resistente
Amostras podem somente ser lascadas com o 
martelo de geólogo
R6 > 250
Tabela 6.2 Título: Coerência de maciços rochosos
Fonte: (ISRM,1983).
De acordo com esses critérios, as rochas são classificadas como coerentes, coerentes 
médias, pouco coerente ou incoerente. Assim, o grau de concordância permite uma 
estimativa do valor de resistência à compressão simples, como podemos observar 
na Tabela 6.2.
6.1.4 Grau de fraturamento 
Em relação ao grau de fraturamento do maciço, existem vários critérios que se 
assemelham um pouco entre si, um dos mais utilizados no Brasil foi o proposto pelo 
IPT (1984) apresentado na Tabela 6,3, que define as fraturas em termos de número 
de quebras por metro, ou frequência.
Fraturas/m Fraturas/m Denominação
F1 <1 Ocasionalmente fraturado
F2 1 a 5 Pouco fraturado
F3 6 a 10’ Mediamente fraturado
F4 11 a 20 Muito fraturado
F5 > 20 Extremamente fraturado
Tabela 6.3 Título: Grau de faturamento de maciços rochosos -IPT
Fonte: (IPT,1984)
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Outra maneira de representar o fraturamento é pelo espaçamento médio entre as 
fraturas. Na Tabela 6.4 é mostrada a proposta da ISRM.
Termo Espaçamento (mm)
Extremamente pequeno <20
Muito pequeno 20-60
Pequeno 60-200
Moderado 200-600
Grande 600-2000
Muito grande 2000-6000
Extremamente grande <6000
Tabela 6.4 Título: Grau de faturamento de maciços rochosos -ISRM
Fonte: (ISRM,1983)
6.1.5 Persistência 
A persistência é o prolongamento das descontinuidades observadas nos afloramentos. 
Esta pode ser uma medida aproximada da extensão da área ou comprimento da 
intrusão da descontinuidade. Se uma descontinuidade termina em rocha sã ou outra 
descontinuidade, classifica-se não permanente, e uma descontinuidade que não termina 
em afloramento ou na extensão de influência da obra diz-se permanente (ISRM, 1983).
A área de rocha intacta entre os dois extremos é chamada de ponte rochosa. A 
persistência é considerada um dos parâmetros mais importantes para a caracterização 
de descontinuidades, pois descontinuidades em orientações desfavoráveis em relação 
à estabilidade do talude determinam a probabilidade de falha da rocha (IAEG, 1981).
Pois, podem alterar significativamente todas as propriedades importantes do maciço 
(resistência, deformabilidade, permeabilidade), mas principalmente devido à restrição 
visual do afloramento, que permite visualizar a não persistência de descontinuidades, 
muito difíceis de quantificar (IAEG, 1981).
Termo Dimensão (m)
Persistência muito pequena <1
Persistência pequena 1 < 3
Persistência média 3 < 10
Persistência grande < 20
Persistência muito grande > 20
Tabela 6.5 Título: Grau de faturamento de maciços rochosos -ISRM
Fonte: (ISRM,1983)
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Logo, o objetivo da avaliação é determinar o comprimento médio da impressão 
descontínua sobre a região. Como a caracterização geomecânica de um maciço rochoso 
é o resultado final da caracterização de múltiplos afloramentos, taludes e/ou paredes 
de galerias, calcula-se a taxa média de sobrevivência de cada descontinuidade e relata 
aquelas que apresentam grande persistência.
6.1.6 Espaçamento
Um dos parâmetros mais relevantes que afetam o comportamento geomecânico e 
hidráulico dos maciços rochosos representa a distância relativa de descontinuidade por 
unidade de medida, como comprimento, área ou volume. Os intervalos são determinados 
a partir da distância vertical média entre duas descontinuidades, e a distância pode 
ser expressa como um intervalo variável de números (ABGE, 1983).
⇨	 O intervalo ou frequência de interesse significa que quanto menor a dis-
tância entre as descontinuidades do maciço, maior a deformação e a 
permeabilidade.
A Tabela 6.6 contém alguns critérios muito usuais.
Termo Espaçamento Denominação
E1 > 200 Muito afastadas
E2 60 a 200 Afastadas
E3 20 a 60 Medianamente afastadas
E4 6 a 20 Próxima
E5 < 6 Muito próximas
Tabela 6.6 Título: Grau de faturamento de maciços rochosos -ISRM
Fonte: (ISRM, 1983)
Através da observação crítica, podemos concluir que:
• O espaçamento entre as descontinuidades paralelas determina, em especial, o 
tamanho dos blocos de rocha intacta. 
• Os espaçamentos menores caracterizam uma baixa coesão para o maciço 
rochoso, classificando à rocha um comportamento semelhante dos materiais 
granulares. 
• Por outro lado, os maciços rochosos com espaçamentos maiores entre as 
descontinuidades, oferecem melhores condições de intertravamento das 
descontinuidades. 
• A importância do espaçamento é relevante quando existem outras características 
favoráveis para a deformação, como, por exemplo, a baixa resistência ao 
cisalhamento e a presença de um número suficiente de descontinuidades 
orientadas favoravelmente para produzir o deslizamento. 
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• O mecanismo de deformação e de ruptura no maciço rochoso sofre influência 
com a proporção do espaçamento entre as descontinuidades e o tamanho da 
escavação.
6.1.7 Rugosidade
A rugosidade das paredes de uma descontinuidade é uma característica 
essencialmente importante na sua resistência ao cisalhamento, especialmente nos 
casos de descontinuidades não preenchidas, pode ser classificada como a aspereza 
observada ao plano médio de uma descontinuidade (ABGE, 1983).
6.1.8 Abertura
Abertura é a distância entre as paredes de rocha de uma descontinuidade aberta 
que o espaço é preenchido por ar ou água. A abertura é desta forma, diferente da 
largura de uma descontinuidade preenchida. Grandes aberturas podem ser geradas de 
deslocamentos cisalhantes de descontinuidades com relevante rugosidade e ondulação, 
de abertura por tração, de carreamento de materiais pela água e por dissolução (IAEG, 
1981).
Descontinuidades verticais que foram causadas por tração, como resultado da 
erosão d’água ou degelo, podem alcançar grandes dimensões (IAEG,1981).
Dessa forma, podemos concluir que a abertura exerce uma grande influência nas 
propriedades ligadas à condutividade hidráulica do maciço rochoso.
6.1.9 Preenchimento
O preenchimento é o material que está contido nas paredes da descontinuidade 
e geralmente é mais fraco que a rocha. Os preenchimentos típicos são areia, silte e 
argila, também se observam minerais secundários, como, por exemplos, de quartzo 
e calcita (ABGE, 1983).
As propriedades mecânicas dos materiais que compõem o preenchimento impactam 
o comportamento da descontinuidade, principalmente quando se considera resistência 
ao cisalhamento, ductilidade e permeabilidade (ABGE, 1983).
Dessa forma, o comportamento físico depende principalmente dos seguintes fatores: 
• Mineralização do material de enchimento;
• Tamanhodo grão; 
• Presença e permeabilidade de água;
• Rugosidade da parede, largura e fratura das paredes rochosas 
Todas essas informações devem ser anotadas para documentar esses fatores 
usando descrições quantitativas, esboços e/ou fotografias.
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6.1.10 Percolação e fluxo de água em maciços rochosos
A percolação é o fluxo livre de água e umidade presentes em descontinuidades 
individuais ou corpos inteiros de rocha. A permeabilidade é fortemente influenciada 
por intervalos descontínuos e aberturas presentes no maciço rochoso (ISRM, 1983).
Os problemas de estabilidade podem ser previstos determinando o lençol freático, 
os caminhos de infiltração preferidos e a pressão da água. 
6.2 Rock quality designation (RQD)
Proposto como um sistema de classificação de maciços, o RQD é um parâmetro usado 
hoje nos principais sistemas de classificação geomecânica, e pode ser determinado 
através de amostragem de sondagem.
Na perfuração rotativa é somado os comprimentos de fragmentos maiores que 
10 cm e o resultado é dividido pela seção total perfurada (manobra). Em seguida, 
multiplique o resultado por 100 para obter a porcentagem (ISRM, 1983).
RQD Qualidade da Rocha
0% - 25% Muito pobre
25% - 50% Pobre
50% - 75% Fraco
75% - 90% Bom
90% - 100% Excelente
Tabela 6.7 Título: Grau de faturamento de maciços rochosos -ISRM
Fonte: (ISRM,1983)
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Além das classificações visuais observadas ao longo da nossa unidade, também é 
possível realizar algumas análises através de softwares. 
Você, caro(a) aluno(a), pode acessar e fazer uma simulação em um período de 
teste no software Roscience. Rocscience é um software abrangente de análise 
de estabilidade das encostas. Possui soluções para engenharia civil, mineira e 
geotécnica, águas subterrâneas e infiltração, levantamento rápido, sensibilidade, 
análise probabilística e projeto de apoio. 
Todos os tipos de solos, rochas, encostas, aterros, barragens de terra e muros de 
contenção podem ser analisados . Faça um teste!
https://www.rocscience.com/
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CAPÍTULO 7
PLASTICIDADE E 
CONSISTÊNCIA DO SOLO
7.1 Consistência do solo
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Vamos continuar a nossa conversa a respeito dos testes e caracterização do solo?
A partir da caracterização do solo, duas análises podem ser realizadas: limites de 
consistência e granulometria. Esses resultados podem ser usados posteriormente 
para classificar os solos de acordo com a classificação granulométrica e o Sistema 
Unificado de Classificação de Solos (SUCS). 
O limite de consistência indica o estado de consistência do solo e deriva da quantidade 
de água presente no material. Além disso, o índice expressa a mudança de sólido para 
líquido à medida que a umidade aumenta, como podemos observar na Figura 7.1.
Figura 7.1 Título: Classificação do solo em função do teor de umidade
Fonte: A autora (2023)
Na Figura 7.1 estão em destaque as siglas LC, LP e LL, que são a abreviatura de “limite 
de contração”, “limite de plasticidade” e “limite de liquidez”. Esses limites representam 
a variação da consistência do solo, pois eles caracterizam o teor de umidade que é 
suficiente para variar de um estado ao outro. De acordo com Pinto (2006): 
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• Um estado sólido é classificado quando o volume não muda com as mudanças 
na umidade do solo;
• Um estado semi-sólido é um estado em que o solo fissura ou quebra durante 
o trabalho. 
• O estado plástico é o estado em que o solo pode ser moldado sem apresentar 
fissuras ou alterações volumétricas. 
• Finalmente, o estado líquido é quando o solo tem as propriedades e a aparência 
de uma suspensão e não apresenta resistência ao cisalhamento.
Os limites de plasticidade e de liquidez, classificados também por limites de Atterberg, 
são determinados em laboratório, e a diferença entre LL e LP informa o índice de 
plasticidade (IP), isto é, a faixa que o solo possui consistência plástica (PINTO, 2006).
Matematicamente, o índice pode ser determinado através da diferença entre o limite 
de liquidez e o limite de plasticidade, logo, temos:
IP=LL - LP (Equação 7.1)
Onde sua classificação e análise determinam as seguintes interpretações:
• 1<IP<7: solos fracamente plásticos;
• 7<IP<15: solos medianamente plásticos;
• IP>15: solos altamente plásticos.
Além do índice de plasticidade, podemos interpretar e analisar o solo através da sua 
consistência. Consistência do solo pode ser subdividido em categorias e calculado 
matematicamente como:
(Equação 7.2)
Onde:
h: teor de umidade do solo estudado.
Observe que o IC representa a distância da umidade do solo para o limite de liquidez 
do mesmo.
Então, podemos classificar o solo em:
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IC Classificação Característica do solo
IC<0 Muito mole Argilas no estado líquido, que escorrem com facilidade entre os dedos.
0<IC<0,50 Mole No estado plástico, facilmente moldadas pelos dedos.
0,50<IC<0,75 Média Também no estado plástico, mas apresentam mais resistência para serem moldadas.
0,75<IC<1,0 Rija Ainda no estado plásticos, mas requerem muito esforço para serem moldadas.
IC>1,0 Dura Não podem ser moldadas, não apresentando comportamento plástico.
Tabela 7.1 Título: Classificação do índice de consistência 
Fonte: A autora (2023)
7.2 Ensaio de limite de plasticidade
A etapa inicial é a preparação da amostra deformada, que serve como o primeiro 
passo para o teste de caracterização. Esse processo de preparação de amostras 
está descrito na NBR 6457 (ABNT, 2016) e as amostras podem ser preparadas com 
ou sem pré-secagem. O preparo de amostras com ou sem pré-secagem devem ser 
relatados nos resultados.
No primeiro caso, segundo NBR 6457 (ABNT, 2016) o pré-tratamento de pré-secagem 
exige que a amostra seja colocada em um recipiente (que pode ser uma bandeja). A 
tampa deve ser removida para permitir que a amostra seque até uma umidade quase 
higroscópica. 
Posteriormente, a amostra é então colocada em um almofariz, os torrões são 
triturados e a amostra é homogeneizada, este processo é chamado de destorroamento. 
Finalmente, a amostra passa por um separador para separar a quantidade necessária 
de material de teste representativo. Para amostras com até 10% de material retido na 
peneira de 0,42 mm, recomenda-se o preparo sem secagem. 
Posteriormente, as amostras são preparadas sem secagem prévia e as amostras 
são armazenadas de forma que não percam suas propriedades de umidade quando 
chegam ao laboratório. 
Segundo Pinto (2006), “Em condições normais, apenas os valores de LL e IP são 
dados como indicadores de consistência do solo. O LP é usado apenas para determinar 
o IP. 
Para a realização do ensaio de plasticidade é necessário respeitar a sequência:
• Primeiramente, o volume da amostra preparada deve ser retirado e peneirado 
em peneira com malha de 0,42 mm para obtenção de no mínimo 200 g de solo.
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• Posteriormente, a amostra deve ser inserida em uma cápsula, adicionada água 
destilada e amassada até formar uma pasta uniforme. 
• Espera-se um tempo de homogeneização de 15 a 30 minutos.
• Cerca de 10 g dessa amostra são então esmagados em uma pequena bola e 
a bola é enrolada manualmente em uma placa de vidro fosco até formar um 
cilindro com diâmetro de 3 mm e comprimento de 10 cm, conforme Figura 7.2.
Figura 7.2 Título: Ensaio de plasticidade 
Fonte: Pinto (2006)
Se a amostra quebrar em pedaços antes de atingir 3 mm de diâmetro, ela deveser 
colocada de volta na cápsula de porcelana, adicionada água destilada, homogeneizada 
por 3 min e o experimento repetido. 
Quando a amostra atinge 3 mm de diâmetro sem estilhaçar, o material é amassado 
e o teste é repetido até que um cilindro com as dimensões especificadas se estilhace 
devido à perda de umidade. 
Por fim, ao finalizar o teste, o solo é imediatamente transferido para um recipiente 
adequado para medição do teor de umidade no forno. O teste deve ser repetido para 
que sejam obtidos pelo menos três valores de teor de umidade. 
A diferença entre esses valores não passa de 5% em média. O limite plástico é o 
teor de umidade obtido durante a fabricação do cilindro. Caso não seja obtido um 
cilindro com diâmetro de 3 mm, a amostra é considerada sem limite de plasticidade 
(NP) conforme NBR 7180 (ABNT, 2016).
• Cálculos
Um limite plástico surge da umidade média. No entanto, os valores de umidade 
utilizados não devem desviar-se do seu valor médio de 5. Isso significa que cada valor 
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de umidade deve ser verificado para ver se atende a esse critério. Valores fora de ±5% 
da média não são considerados. Após esta verificação, uma nova média é calculada.
(Equação 7.3)
Verificação:
Observações: 
• A norma estipula que sejam feitas no mínimo três medições para cada amostra 
de solo, isto é, pelo menos três valores devem estar dentro da faixa aceitável 
para formar um valor médio. 
• O limite de plasticidade é encontrado arredondando para o valor inteiro mais 
próximo do teor médio de umidade.
7.3 Ensaio de limite de liquidez
O teste de limite de liquidez é abordado na NBR 6459: Solo – Determinação do limite 
líquido (ABNT, 2016), o preparo de amostra pode ser com ou sem secagem prévia e 
os resultados devem sempre descrever como foi feito este preparo. 
O teste é realizado em um aparelho Casagrande (Figura 7.3) e a amostra é passada 
por uma peneira de abertura de 0,42 mm.
Os passos necessários para realização do teste são os seguintes:
• Inserir a amostra em uma cápsula, adicionar água destilada e homogeneizar. 
Isso levará de 15 a 30 minutos. 
• Uma porção da mistura é então transferida para a casca do aparelho de forma 
que a porção central do solo tenha pelo menos 1 cm de espessura, conforme 
mostra a Figura 7.4.
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Figura 7.3 Título: Aparelho de Casagrande
Fonte: https://www.controlab.fr/gamme/appareil-de-casagrande-manuel/
• Utilizando um cinzel, separa-se esse solo em duas partes e inicia o ensaio 
golpeando a concha contra a base, através da manivela. Cada vez que a concha 
sobe e desce, batendo na base do aparelho, considera 1 golpe. 
Figura 7.4 Título: Casca do aparelho de Casagrande com amostra de solo
Fonte: https://www.controlab.fr/gamme/appareil-de-casagrande-manuel/
• Contabiliza o número de golpes que foram necessários para que as bordas da 
ranhura se encontrem, de maneira que a pasta de solo tenha consistência tal que 
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sejam necessários 25 golpes para fechar a ranhura. O contador de golpes pode 
ser manual ou automático, o automático possui um registrador no dispositivo 
à esquerda. 
• Transfere-se o material das bordas unidas para um recipiente para determinarmos 
o teor de umidade deste solo. 
• O restante da amostra que estava na concha deve ser transferido para a cápsula, 
onde adiciona-se água destilada a fim de homogeneizarmos por 3 minutos e, 
então, repetimos o experimento, tomando o cuidado de limpar a concha e o 
cinzel no fim de cada um deles.
• É necessário repetir o ensaio para adquirir, pelo menos, cinco pontos que devem 
cobrir o intervalo de 15 a 35 golpes. 
Figura 7.5 Título: Gráfico de teor de umidade e número de golpes
Fonte: https://www.controlab.fr/gamme/appareil-de-casagrande-manuel/
• Posteriormente, desenvolve-se um gráfico (Figura 7.5) no qual as ordenadas — 
em escala logarítmica — são os números de golpes e as abscissas — em escala 
aritmética — são os respectivos teores de umidade. Através desses pontos, deve-
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se adaptar uma reta, e o limite de liquidez será o teor de umidade encontrado 
para 25 golpes. O resultado final deve ser expresso como um número inteiro.
• Se não for possível fazer a abertura da ranhura ou o seu fechamento com 25 
golpes, considera a amostra como não apresentando limite de liquidez (NL), de 
acordo com a NBR 6459 (ABNT, 2016). 
Para facilitar a coleta de dados, caro (a) aluno (a), utilize a planilha abaixo (Tabela 
7.2), nela você consegue através da numeração das cápsulas calcular os parâmetros 
necessários para utilização das formulações apresentadas ao longo da disciplina.
Limite de liquidez/Limite de Plasticidade
Cápsula Número
Peso Cápsula+solo+água
Peso Cápsula+solo
Peso da Cápsula
Peso da água Água 
Solo seco 
Umidade (%)
Golpes 
Tabela 7.2 Título: Tabela para coleta de dados 
Fonte: A autora (2023)
• Cálculos
Para o solo contido em cada cápsula, calcula-se o teor de umidade pelas Equação 
7.4 a Equação 7.6:
(Equação 7.4)
Onde:
(Equação 7.5)
(Equação 7.6)
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ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Caro (a) aluno (a),
Como você deve imaginar, as diferenças de peso de uma amostra para outra 
possuem pequena divergência, ou seja, é necessário muito cuidado no processo de 
pesagem e transporte das amostras coletas.
Sendo assim, é orientado que todo processo seja utilizado uma balança de alta 
precisão. 
Figura 7.6 Título: Balança analítica 
Fonte: https://www.prolab.com.br/wp-content/uploads/2017/09/balan%C3%A7a-analitica-aux220.jpg
Você sabe quais são as vantagens dessas balanças e quando usá-las?
A balança de precisão é empregada quando o usuário precisa ter a maior exatidão 
possível no processo de pesagem como, por exemplo, na indústria química e na 
engenharia, na qual a tolerância para erros deve ser mínima.
Esse equipamento possui uma elevada sensibilidade. Atualmente, existem balanças 
no mercado que atingem até seis casas decimais, isto é, são extremamente 
precisas.
Alguns fatores externos podem influenciar na pesagem, já que o equipamento 
possui uma elevada sensibilidade para detectar as mínimas variações de peso. 
Confira a maneira correta de manipular o equipamento:
• Local de utilização
Balanças de precisão são muito sensíveis e devem ser usadas em um ambiente 
isolado, livre de mudanças bruscas de temperatura, movimento do ar, umidade 
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ou vibração excessiva. Os resultados da leitura podem variar significativamente 
em ambientes com condições diferentes.
• Atente-se a calibração
Para que o aparelho obtenha resultados precisos, ele deve ser nivelado e 
calibrado no local. Isso permite que você identifique e corrija possíveis erros 
de pesagem. Independentemente da tecnologia usada para fabricá-los, todos 
os dispositivos de pesagem estão sujeitos a desgaste e requerem calibração 
regular. Esses intervalos de calibração dependem do rigor do processo, do 
valor do produto pesado, da frequência de uso e das condições do local. 
Existem balanças que fazem ajustes automaticamente quando detectam que a 
temperatura ambiente mudou o suficiente para afetar a precisão. 
• Faça a pesagem de forma correta
A pesagem é geralmente uma função simples. Porém, é importante lembrar 
que esse tipo de balança deve ser manipulada com cautela. Ao colocar a 
carga, centralize-a cuidadosamente na placa e não a puxe. Observe que 
fortes impactos no pratode pesagem podem encurtar a vida útil da balança 
e danificar permanentemente a célula de carga (elemento do sensor de peso). 
Mantenha a balança sempre limpa, abra a janela da cúpula (se houver) apenas 
pelo tempo necessário e evite movê-la.
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CAPÍTULO 8
COMPACTAÇÃO DO SOLO
8.1 Estrutura do solo compactado
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Nas unidades anteriores aprendemos sobre as propriedades que podemos 
determinar em laboratório ou em campo, além de aprender sobre a estrutura do 
solo, mas será que não podemos modificar essa estrutura do solo? Se a estrutura 
que possuímos não for o suficiente para satisfazer as necessidades de projeto? 
Para responder essas perguntas, vamos iniciar a conversa sobre os métodos de 
compactação do solo.
A partir da Figura 8.1, podemos compreender a principal diferença que a estrutura 
do solo sofre com a compactação: 
⇨	 A diminuição dos espaços vazios e a consequente diminuição do seu volume!
Antes da 
Compactação
Depois da 
Compactação
Ar
Ar
Água Água
Grãos de solo Grãos do solo
Figura 8.1 Título: Antes e depois do efeito da compactação
Fonte: A autora (2023)
Os instrumentos mais utilizados para compactar o solo são os rolos compactadores. 
Ao empregá-lo, a força exercida pelo equipamento colabora para compactar as camadas 
de solo para que fiquem não só com mais resistência, mas também com menos volume. 
Para alcançar resultados satisfatórios, o rolo compactador deve ser conduzido 
várias vezes sobre o solo para obter esse resultado. Dependendo do tipo de solo e 
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do tipo de rolo compactador, o número de passadas de compactação e a espessura 
da camada devem ser determinados. 
Observe que a quantidade de água e partículas de solo não modifica, mas o ar 
presente dentro da estrutura sim. Logo, é concebível que a compactação reduza o 
volume do solo e consequentemente reduza os vazios que compõem sua estrutura. 
Sendo assim, é como se as partículas do solo fossem rearranjadas dentro da estrutura 
de forma que fiquem mais próximas e ocupem menos espaço do que antes da 
compactação (VELLOSO, 1996).
A compactação do solo é essencial nas obras de engenharia e para cada tipo de 
solo e cada tipo de obra há uma indicação de um tipo de compactação. Isto é, há a 
necessidade de realização de um estudo aprofundado para selecionar o melhor tipo 
de equipamento para cada solo (VELLOSO, 1996).
Estudar o solo e estar atento às características do maciço é primordial em uma 
edificação, pois a reparação de um recalque derivado de uma redução volumétrica do 
solo (quando possível) tem custo mais elevado que o estudo preliminar.
Na Figura 8.2 observa-se a operação do rolo de compactação liso. 
Figura 8.2 Título: Rolo compactador liso
Fonte:https://br.freepik.com/fotos-gratis/homem-armado-no-canteiro-de obras_11106646.htm#query=rolo%20compactador&position=0&from_
view=search&track=ais
Sendo assim, caro (a) aluno (a), à medida que o nosso estudo avança, percebemos 
a importância de entender os parâmetros físicos do solo e seu tamanho de grão. 
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Estudamos, nos capítulos anteriores, testes realizados em laboratório para determinar 
parâmetros geotécnicos úteis para a caracterização de solos como exemplo, teor de 
umidade, massa específica (natural, sólido, seco, submersa). Estudamos também 
análises granulométricas que podem ser realizadas em solos para classificá-los. 
Nesta unidade, expandiremos o tema dos parâmetros que caracterizam este material 
e aprofundamos nossa conversa sobre a compactação do solo. 
Primeiro, precisamos entender o conceito de compactação e como ela acontece. 
De acordo com Pinto (2006), a compactação pode ser definida como a densificação 
do solo alcançada mecanicamente em laboratório ou em campo.
8.2 Tipos de compactação
8.2.1 Pé de Carneiro
O rolo de pé de carneiro possui um cilindro com cavidades em alto-relevo que se 
assemelham a pata de um animal, inclusive, o nome do equipamento é devido a essa 
semelhança. A escolha entre um rolo liso ou com cavidades depende da preferência 
do profissional que o utiliza, alguns preferem modelos lisos ao invés do equipamento 
com cavidades pela versatilidade. 
Porém, uma das vantagens dessas cavidades é ocasionada pela penetração 
superficialmente no solo, cujo a cavidade aumenta a superfície de contato dos rolos 
e fragmenta as partículas (BOTELHO, 2016).
Posteriormente, após compactado pelas cavidades, o solo permanecerá comprimido 
a facilita o processo evaporação da água presente. Lembre-se de que o solo não pode 
estar totalmente seco para garantir o sucesso da operação, portanto a umidade ajudará 
no processo com o compactador. Caso contrário, deve-se adicionar uma quantidade 
de água para permitir a compactação. Por outro lado, se o solo estiver submerso, o 
equipamento ficará saturado (BOTELHO, 2016). 
A origem do nome, já explicado anteriormente, deve-se ao fato da maneira como 
os construtores de estradas romanas compactavam as estradas com rebanhos de 
ovelhas e as forçavam a caminhar sobre o material usado como leito de estrada. 
O rolo pé de carneiro funciona entre 6 e 10 km/h e, normalmente levam de 6 a 10 
ciclos para atingir a densidade ideal. Isso equivale a cerca de 12-20 revoluções da 
máquina (ALBUQUERQUE, 2020). 
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8.2.2 Compactadores de Percussão 
Também popularmente conhecido como sapo mecânico, a compressão vibratória 
geralmente é movida a gasolina e possui um sistema de pistão que atinge o solo 
(Figura 8.3). Além disso, possui alta frequência de vibrações por minuto e produz um 
pequeno impacto no solo. 
Figura 8.3 Título: Compactador de percussão manual
Fonte:https://br.freepik.com/fotos-gratis/trabalhador-da-construcao-civil-trabalhando-na-estrada-com-uma-placa-vibratoria_28363314.htm#query=rolo%20
compactador&position=2&from_view=search&track=ais
8.3 O emprego da compactação
Dessa forma, em campo, podemos promover a compactação por meio dos rolos 
compactadores (lisos ou de carneiro) ou, ainda, através do sapo mecânico, enquanto, 
no laboratório, utilizaremos o auxílio de um soquete de peso definido que cairá de uma 
altura definida, de modo a aplicar a energia no solo.
A compactação do solo é muito importante para obras geotécnicas. Isso ocorre 
porque o processo de compactação possibilita a aumentar a estabilidade do solo e 
reduzir a compressibilidade e a permeabilidade. Em algumas estruturas, como aterros 
de beira de estrada e aterros de terra, o próprio solo é o material de resistência e 
construção (ALBUQUERQUE, 2020).
Por esta razão, foram desenvolvidos métodos para estabilizar ou melhorar 
as propriedades de resistência, deformabilidade e permeabilidade dos solos, e a 
compactação é um desses métodos. O objetivo principal da compactação é obter um 
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solo estruturado que apresente e mantenha um comportamento mecânico adequado 
ao longo de sua vida útil (ALBUQUERQUE, 2020).
O princípio da compactação do solo é relativamente novo, tendo sido desenvolvido 
na década de 1920 por Ralph Proctor, que postulou que a compactação é uma função 
de quatro variáveis. 
a) Peso seco específico 
b) Umidade
c) energia de compactação 
d) Tipo de solo (solo grosso, solo fino, etc.). 
Sendo assim, de acordo com Botelho (2016) a compactação é entendida como um 
processo manual ou mecânico que visa reduzir o volume de vazios no solo e melhorar 
suas propriedades de resistência, deformabilidade e infiltração. Na prática geotécnica, 
o solode um determinado local muitas vezes não oferece as condições necessárias 
para o trabalho. Ou seja, pode não ser muito resistente, ou compressível ou pode ter 
propriedades indesejáveis do ponto de vista econômico. 
Uma forma de solucionar esse problema é adequar a fundação da construção às 
características geotécnicas do local. Outra opção é tentar melhorar as propriedades 
técnicas do solo local. Em algumas situações a segunda opção pode ser o melhor 
caminho. 
8.4 Diferenças entre compactação e adensamento
Através do processo de compactação, os vazios no solo são reduzidos removendo 
o ar de seus vazios, ao contrário do processo de adensamento, onde a água também 
é removida do solo. 
Além disso, as cargas aplicadas durante a compactação do solo geralmente são 
dinâmicas e o efeito alcançado é imediato, enquanto o processo de adensamento é 
retardado no tempo (a realização total pode levar vários anos, dependendo do tipo de 
solo) e as cargas são geralmente estáticas (BOTELHO, 2016). 
Como sua estrutura diminui de volume e, portanto, as partículas se rearranjam, 
temos um acréscimo de densidade nesse solo, o que significa que temos a mesma 
quantidade de massa em um volume menor, então a densidade aumenta (BOTELHO, 
2016).
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Lembre-se de que essa relação entre volume e massa é convertida no índice físico 
de “massa específica do solo”. 
Como não há espaço vazio no solo, a possibilidade de deformação é reduzida, pois 
não há espaço para movimento porque sua estrutura é mais rígida. Por ser um solo 
mais rígido e “uniforme” em termos de partículas, ele se torna mais durável, o que 
também aumenta sua coesão (CINTRA, 2011).
Finalmente, não se esqueça que os espaços vazios permitem que a água passe 
pela estrutura e, assim, o solo fica mais permeável à água. Quando os vazios são 
removidos, a permeabilidade diminui, o que garante a durabilidade do solo para uso 
em, por exemplo, barragens de terra. 
É importante observar que a eficiência da compactação depende da energia utilizada 
durante o processo, bem como do tipo e umidade do solo antes da compactação. 
Portanto, cada caso é um caso e cada tipo de solo reage de maneira diferente, dessa 
forma é sempre importante aprender suas características e comportamento antes de 
limitar qualquer situação de compactação (CINTRA, 2011).
Além disso, precisamos entender um outro fator importante: O empolamento ou 
expansão volumétrica. Este fenômeno característico dos solos, possuem importância 
atrelada a  terraplenagem, principalmente no momento do transporte de material. 
Pois, ao escavar um terreno natural, o solo possui um certo estado de compactação, 
derivado do seu próprio processo de formação. Após a escavação, o solo apresenta, 
portanto, volume solto maior do que aquele em que se encontrava em seu estado 
natural (CINTRA, 2011).
Caro (a) aluno (a), percebeu o quanto a compactação contribui positivamente para 
as propriedades do solo? Observe o fluxograma (Figura 8.4) para te ajudar a fixar o 
conteúdo!
Figura 8.4 Título: Fluxograma das propriedades do solo
Fonte: A própria autora (2023)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Terraplenagem
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Em laboratório, determina a compactação por meio do “Ensaio de Proctor”, cujo nome 
é em homenagem ao engenheiro norte-americano Ralph Proctor, quem desenvolveu 
a metodologia de ensaio. Atualmente, a norma brasileira que prescreve as diretrizes 
do ensaio é a ABNT NBR 7182: Solo — Ensaio de compactação (ABNT, 2016). 
Sendo assim, Caro aluno (a), observe as diretrizes para a aplicação do ensaio:
a) É necessário preparar a amostra com secagem prévia, preparar a 5% abaixo 
da umidade ótima presumível ou, ainda, preparar a 3% acima dessa mesma 
umidade, segundo as prescrições da ABNT NBR 6457 (2016). 
b) Empregando à preparação com secagem prévia, inicialmente, a amostra deve 
ser seca ao ar até atingir a umidade higroscópica; depois, deve ser destorroada 
e homogeneizada, com o auxílio do almofariz e a mão de gral. 
c) Em seguida, deve-se inserir no repartidor de amostras para tomarmos uma 
quantidade que seja essencial para o ensaio de compactação. Inclusive, deve-
se verificar se essa amostra passa integralmente na peneira de abertura de 4,8 
mm; se apresentar material retido, passar a amostra na peneira de abertura de 
19 mm, que especifica condições do ensaio, além de quantidade de material.
d) Posteriormente, aluno(a), em uma bandeja metálica, deposita-se o solo e adiciona 
água destilada para fazer homogeneização da amostra. Logo, obtém o teor de 
umidade em torno de 5% abaixo da umidade ótima e procede com a compactação, 
atendendo ao número de golpes que devem ser aplicados respectivamente no 
número de camadas de solo. 
e) Após a última camada, retira-se o cilindro e desmolda o material. Do solo 
homogeneizado retira-se uma amostra para determinação da umidade e, com 
o cilindro compactado, desfazer a compactação, destorroando o material até 
que passe na peneira de abertura de 4,8 mm ou de 19 mm. Enfim, adiciona-se 
mais água destilada nesse solo até incrementar o teor de umidade em 2% e 
repetir o ensaio para 5 pontos. 
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f) A compactação deve ser realizada no cilindro molde de dimensões padronizadas 
(altura: 12,73 cm; diâmetro: 10 cm; volume: 1000 cm³) utiliza-se um soquete de 
massa 2,5 kg, que cai de uma altura de 30,5 cm. 
g) A aplicação dos golpes é realizada manual ou mecanicamente, e eles devem 
ser empregados ao longo de toda a superfície de solo, de maneira homogênea.
h) O Ensaio de Proctor necessita que seja inserido a energia normal, que consiste 
na aplicação de 78 golpes em três camadas de solo, isto é, 26 golpes para cada 
uma das camadas. 
i) No momento de inserir o cilindro com o solo, divide-se a quantidade de material 
em três porções proporcionais, de maneira que a primeira porção preencha o 
primeiro terço da altura do cilindro e assim respectivamente. 
j) Após finalizar o ensaio, se o cilindro de solo apresentar uma altura superior à 
do cilindro molde, podemos igualar os dois ao nivelar o excesso de solo com 
o auxílio de uma régua biselada, que possui um dos lados como se fosse uma 
lâmina. 
k) Além disso, lembre-se é necessário que seja realizada a escarificação das 
camadas de solo sempre ao final da compactação (e, consequentemente, antes 
do início da compactação da próxima camada). Esse procedimento permite 
que sejam criadas algumas ranhuras no solo que possibilitarão a adicionar o 
atrito entre a camada de baixo e a camada de cima, possibilitando um melhor 
resultado para a compactação. 
Como resultado da compactação, teremos valores de teor de umidade e valores de 
massa específica seca obtidos no ensaio. Aos pontos ascendentes e descendentes, 
associamos duas retas e unimos as duas com uma curva parabólica. Com esse 
conjunto, teremos, então, a curva de compactação (Figura 8.5), em que, no eixo das 
ordenadas, teremos a massa específica seca e, no eixo das abscissas, o teor de 
umidade.
A curva de compactação é calculada pela Equação 8.1:
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(Equação 8.1)
Em que: 
γd : massa específica seca (g/cm³). 
Sr : grau de saturação (%). 
γs : massa específica dos sólidos (g/cm³). 
γw : massa específica da água (g/cm³). 
w : teor de umidade (%)
Através da curva de compactação, podemos determinar alguns parâmetros que 
serão necessários para interpretar o comportamento do solo. 
No ponto de maior concavidade da curva, se esboçarmos o seu valor nos eixos x e 
y, obteremos o teor de umidade ótimo — representado por wót — e a massa específica 
seca máxima — representada porγd máx —, respectivamente. 
Esses dois pontos representam os parâmetros ideais alcançados na compactação, 
ou seja, quaisquer valores distintos deles resultam na má compactação do solo.
Figura 8.5 Título: Curva de compactação 
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_solos#/media/Ficheiro:Curva_de_compacta%C3%A7%C3%A3o.JPG
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ISTO ESTÁ NA PRÁTICA
A compactação do solo é amplamente utilizada como um dispositivo para 
melhorar a resistência do solo em obras de engenharia civil. Entre outras áreas, 
compactação na pavimentação de rodovias, construção de pistas de aeroportos, 
aterros sanitários e barragens de terra, a menos que os solos locais forneçam as 
condições necessárias para a execução do projeto. Dessa forma, a compactação 
pode ser realizada em solos que apresentam baixa resistência. Por sua vez, a 
técnica aumenta a resistência do solo, resultando em menor compressibilidade e 
porosidade, dificultando assim a permeabilidade.
Sabendo que a compactação do solo na construção civil é uma importante 
etapa, que necessita muita atenção para que seja possível alcançar os resultados 
esperados. 
Observe, caro (a) aluno (a), as principais normas técnicas:
• NBR 6457;
• NBR 7182;
• NBR 9895.
⇨	 NBR 6457
Criada em 1986, a norma especifica os tipos de aparelhos a serem utilizados, além 
de como preparar as amostras que farão parte dos ensaios de compactação e 
ensaios de caracterização.
⇨	 NBR 7182
É responsável por selecionar quais os métodos serão utilizados para identificar o 
teor de umidade e a massa classificada como específica, que esteja visível no solo 
compactado.
⇨	 NBR 9895
Ensina como empregar a fixação do molde relacionados aos corpos-de-prova, 
os cálculos para encontrar qual será a massa aparente seca, além de outras 
informações importantes.
Agora, caro (a) aluno (a), você já sabe quais normativas precisa consultar antes de 
realizar um bom trabalho de compactação!
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CAPÍTULO 9
INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
9.1 Investigação do subsolo
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Os projetos de engenharia, por mais simples que sejam, requerem um conhecimento 
adequado das propriedades do solo em que o trabalho será executado. Sendo assim, 
segundo Schnaid (2012) os principais objetivos da exploração do solo são:
• Delimitação da profundidade, espessura e extensão horizontal de cada camada 
de solo;
• Delimitação das condições do solo: compactação de solos e consistência de 
solos finos. 
• Profundidade e suas propriedades (inclinação e direção das camadas, intervalo 
de fratura, estado de decomposição). 
• Detecção de nível de água (NA). 
• Extração de amostras de solo e rocha (não deformadas e/ou perturbadas) para 
determinação de propriedades técnicas. 
• Determinação das propriedades ‘in situ’ do solo por meio de testes de campo.
Caro (a) Aluno (a), observe quantas informações importantes podem ser determinadas 
através dos ensaios geotécnicos, sendo assim, é importante destacar que mesmo para 
estruturas pequenas é de extrema importância um bom conhecimento do subsolo 
em que a obra está sendo executada. 
A falta dessas informações pode levar a problemas de trabalho que resultam em 
perda de tempo e recursos, além de inúmeras manifestações patológicas. 
Além disso, os custos estimados para programas de investigação de solo normalmente 
variam de 0,5% a 1% do custo de construção de uma estrutura (ALBUQUERQUE, 
2020). Dessa forma, podemos afirmar que os valores para essas etapas variam em 
pequenas porcentagens, já a negligência de projetos sem o estudo do solo pode gerar 
um impacto financeiro e colocar em risco vidas humanas. 
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Figura 9.1 Título: Fluxograma dos ensaios geotécnicos 
Fonte: A autora (2023)
Caro (a) Aluno (a), observe quantos ensaios geotécnicos existem para realizar uma 
boa investigação do solo (Figura 9.1). Fique à vontade para pesquisar cada um desses 
ensaios, porém no nosso estudo focaremos no SPT, devido a sua simplicidade e grande 
impacto em solo nacional.
9.2 Métodos de prospecção geotécnica
Conforme ilustrado na (Figura 9.1) os métodos diretos podem ser divididos em 
manuais, sondagem utilizando trado manuais e mecânicos, percussão, rotativa e 
perfuração mista.
9.2.1 Sondagem a trado
Sua principal vantagem é ser um procedimento simples, rápido e econômico. No 
entanto, a informação obtida é apenas sobre o tipo de solo, a espessura da camada 
e a localização das águas subterrâneas, sendo também possível recolher amostras 
deformadas e acima do NA. 
A perfuração é feita manualmente no subsolo utilizando trados, onde o usuário 
gira uma haste horizontal conectada a hastes verticais com um elemento de corte 
(furadeira ou escavadeira) na ponta. 
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Apesar de ser um método simples, é necessário seguir as recomendações NBR 
6484 - Execução de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos (ABNT, 2020) 
para obter sucesso no teste:
• O trado deve ser retirado a cada 5 ou 6 voltas para retirar o material acumulado 
na peça, que deve ser colocado em sacos plásticos devidamente sinalizados. 
Este material pode ser utilizado em laboratório para testes visuais e táteis de 
camadas e determinação de umidade do solo. 
• A perfuração com trado é geralmente usada para levantamentos preliminares 
do leito rochoso a uma profundidade de cerca de 10 metros e até nível de água. 
• Este processo de perfuração não deve ser usado para camadas de cascalho, 
rochas, areia altamente compactada ou solos abaixo do lençol freático.
9.2.2 Sondagem a percussão ou de simples reconhecimento (SPT)
Este é o método de perfuração mais utilizado no Brasil e é usado principalmente para 
exploração subterrânea para fins de fundação. Isso permite a remoção de amostras 
deformadas e a determinação do nível de água (NA), bem como a medição do Índice 
de Resistência à Penetração Dinâmica (SPT). 
Inclusive ele pode ser usado para obter o comportamento da resistência ao 
cisalhamento do solo entre vários outros parâmetros do solo por meio das correlações 
já estudados nos capítulos anteriores. 
Outro ponto importante, é o fator econômico, este é um teste econômico e fácil 
de realizar, além disso, também pode determinar a consistência e a compactação 
do solo. Os procedimentos de teste são padronizados pela NBR 6484 (ABNT, 2020). 
O equipamento utilizado para realizar as sondagens de percussão consiste em um 
tripé com polia e guincho de ancoragem, encaixado com um trépano biselado (faca de 
corte) ou um amostrador padrão, tubos metálicos com diâmetro nominal superior ao 
da haste de perfuração, martelo com 65kg para cravação das hastes e dos tubos de 
revestimento, cujo o propósito é revestir as paredes do furo a fim de evitar instabilidade.
O equipamento pode incluir também, a depender do modelo, de um conjunto 
motobomba para circulação de água à medida que a perfuração avança. O amostrador 
padrão, consiste em um corpo de duas peças e um tubo de metal de paredes grossas 
com uma ponta cônica. O engate possui dois furos laterais para saída de água e ar 
e contém em seu interior uma válvula esfera de aço inox.
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Em geral, o procedimento para realizar uma escavação de reconhecimento simples 
é um processo iterativo que consiste em três operações para cada metro de solo. 
Abertura de poço (perfuração), teste de penetração e amostragem. 
Estes são descritos nas etapas abaixo:
Etapa 1: Perfuração
A perfuração segue a orientação da NBR 6484 (ABNT, 2020).
a) Perfuração:com um trado de 100 mm de diâmetro, inicia-se a perfuração até 
a uma distância de 1 metro de profundidade e instala-se o primeiro segmento 
do tubo de revestimento;
Figura 9.2 Título: Trado perfurador do solo
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Trado#/media/Ficheiro:Trado_na_geologia_de_mina.jpg
b) A partir do segundo metro até atingir o nível da água, deve-se perfurar com trado 
espiral. Abaixo do NA, a abertura do furo é iniciada através de um processo de 
lavagem por circulação de água, com o emprego de um trépano como ferramenta 
de escavação. 
c) A lama e a água injetada produzida durante a decomposição do solo retornam 
à superfície através do espaço anular formado pelo tubo de revestimento e 
hastes de perfuração e se depositam em um tanque especial. 
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d) Durante a lavagem, o perfurador deve monitorar as amostras de lama na saída 
para detectar possíveis alterações no subsolo. O processo de lavagem com 
recirculação de água possibilita que o furo avance rapidamente, razão pela qual 
as equipes de perfuração o preferem. 
e) Observação: este método não deve ser utilizado acima do NA, pois dificulta a 
determinação do nível d’água e altera as características geotécnicas do solo. 
Uma vez atingida a cota de teste por qualquer método, o orifício deve estar bem 
limpo para realizar a próxima etapa, o teste de penetração.
Além disso, pode ser necessário o emprego de trado mecânico, que é realizado por 
uma máquina. Nela possui uma “broca” que perfura o solo (Figura 9.3)
Figura 9.3 Título: Perfuração com trado mecânico
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Trado#/media/Ficheiro:Tariere_mecanique.JPG
Etapa 2: Penetração
A penetração segue a orientação da NBR 6484 (ABNT, 2020).
a) Teste de penetração: Uma vez atingida a cota de teste, conecte um amostrador 
padrão ao tubo de perfuração e coloque-o no fundo do furo.
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b) Em seguida, posicione o martelo na haste a uma altura de 75 cm e solte o mesmo 
até atingir a haste. O teste de penetração consiste em cravar o amostrador no 
solo com uma série de quedas de martelo de 65 kg, elevando-o a uma altura 
de 75 cm e, em seguida deve registrar o número de golpes necessários para 
atingir cada 15 cm do amostrador separadamente.
c) Dessa forma, execute a cravação de 45cm do amostrador, anotando 
separadamente, a quantidade de golpes necessários à cravação de cada 15cm 
do amostrador. 
d) Observe, porém que a resistência é calculada desconsiderando o primeiro 
segmento, a região da acomodação, nessa região os resultados podem sofrer 
interferências, portanto, o Nspt (resistência à cravação) é calculado pela soma do 
número de golpes necessários para penetrar os dois segmentos finais (30cm).
e) Para a próxima cravação, deve-se perfurar por 55 cm, para atingir o próximo 
1 metro, e inicia-se novamente todo o processo até atingir o impenetrável ou 
algum critério de parada.
Figura 9.4 Título: Ilustração da sequência executiva no NSPT
Fonte: Albuquerque (2020)
Etapa 2: Amostragem
a) As amostras são coletadas em todos os metros de profundidade para determinar 
o solo ‘in situ’ e/ou posteriormente esclarecendo dúvidas em laboratório. 
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b) As amostras resultantes são deformadas e comprimidas devido aos impactos 
ocasionados pela técnica, dessa forma, são adequadas apenas para caracterização 
do solo e identificação visual-tátil. 
c) Os solos são identificados e classificados conforme NBR 7250 (ABNT, 1982) 
a partir das amostras coletadas pelo amostrador, define as características 
de tamanho de grão, plasticidade, forte presença de matéria orgânica e cor 
dominante. 
d) Através dos valores de SPT obtidos em cada metro, os solos podem ser 
classificados quanto à compactação (solos grossos) e consistência (solos finos) 
conforme Tabela 9.1.
Solo
Índice de Resistência à 
Penetração N
Designação
Areia e silte arenoso ≤ 4 Fofa (o)
5 a 8 Pouco compacta (o)
9 a 18 Medianamente compacta (o)
19 a 40 Compacta (o)
≥ 40 Muito compacta (o)
Argila e silte argiloso ≤ 2 Muito mole
3 a 5 Mole
6 a 10 Média (o)
11 a 19 Rija (o)
> 19 Dura (o)
Tabela 9.1 Tabela - Designação dos solos
Fonte: adaptada de (ABNT, 1982).
A interpretação correta dos relatórios de perfuração é o primeiro passo para 
uma engenharia de fundação de alta qualidade. Os resultados do ensaio SPT são 
apresentados em um diagrama, que chamamos de perfil geotécnico, geralmente na 
escala 1:100, e cada furo é representado individualmente. 
Perfis geotécnicos são gráficos que apresentam diversas informações (Figura 9.5), 
organizadas em colunas, todas baseadas na profundidade do solo. O trecho geotécnico 
deve ser acompanhado de mapa de perfuração para melhor interpretação. Em resumo, 
os resultados finais de um exame de percussão devem incluir o seguinte: 
• Mapa de furos;
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• O perfil de cada sondagem e a parcela de onde foram retiradas as amostras; 
• A elevação do solo e os diferentes níveis de água, com suas respectivas pressões 
determinadas; 
• A resistência à penetração encontrada em cada furo ao longo do ensaio de 
penetração;
• Descrição e classificação do solo, com a coloração e consistência e compactação. 
Figura 9.5 Título: Perfil geotécnico NSPT
Fonte: Albuquerque (2020)
9.3 Critérios de paralisação da sondagem
De acordo com a NBR 6484 (ABNT, 2020)
A cravação do amostrador é finalizada antes dos 45cm caso ocorra pelo menos 
umas das seguintes opções:
• Realizar mais de 30 golpes para qualquer dos três segmentos de 15cm;
• Alcançar um total de 50 golpes;
• O amostrador não avançar após 5 golpes consecutivos.
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Observe que esses critérios mencionados acima são relativos à paralisação da 
cravação na camada, e não da sondagem completa. 
Para interromper a sondagem do furo os critérios são:
• Caso ocorra 3 camadas consecutivas, 30 golpes para cravação dos 15cm iniciais;
• Caso ocorra 4 camadas consecutivas, 50 golpes para cravação dos 30cm iniciais;
• Caso ocorra 5 camadas consecutivas, 50 golpes para cravação dos 45cm.
Alcançada a condição de impenetrável à percussão anteriormente descrita, a mesma 
poderá ser validada pelo ensaio de avanço por lavagem, por 30minutos, anotando−se 
os avanços para cada período de 10 minutos. 
A sondagem será finalizada quando nessa operação forem obtidos avanços inferiores 
a 5cm em cada período de 10minutos, ou após a realização de 4 ensaios consecutivos 
não for atingida a profundidade de execução do ensaio penetrométrico posterior.
9.4 Espaçamento entre sondagem
Segundo a NBR 8036 (ABNT, 1983) a distância ou a quantidade necessária de 
sondagens e sua distribuição em planta está relacionada ao tipo, tamanho da obra e 
da fase em que se encontra a investigação do subsolo. 
É necessária uma investigação inicial para estipular a quantidade de sondagens 
necessárias, pois este será em função da uniformidade do solo. Quando a estrutura, 
tem sua localização bem definida dentro do terreno, a normatização sugere o número 
mínimo de sondagens a serem realizadas, em função da área construída. 
• Quando as estruturas não estiverem ainda localizadas, o número de sondagens 
deve ser fixado, de modo que, a máxima distância entre os furos seja de 100m 
e cobrindo, uniformemente, toda a área;
• O parâmetro da quantidade de sondagens é a área de implantação da edificação. 
Além disso os furos devem ser internos à projeção da área construída.
• Importante destacar que mesmo que a obra não tenha área de implantação a 
200 m² serão necessáriospelo menos 2 furos. 
• Na mesma lógica, se determinada área estiver entre 200 m² e 400 m², teremos 
pelos menos 3 furos. Caso a área de implantação até a 1200 m², considera 1 
furo a cada 200 m². 
• Caso a área for de 1200 m² a 2400 m², utiliza para o cálculo 1 ponto de sondagem 
a cada 400 m² que excede os 1200 m². Por exemplo, em uma área de 1600 m² 
serão necessários 7 furos de sondagem, pois os 6 primeiros são necessários 
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considerando os 1200 m² para o cálculo (1200/6) e o último referente aos 400 
m² restantes. Caso a área fosse de 1400 m², o número de furos seria mantido 
em 6.
• Além disso, a norma prevê que o profissional geotécnico deve decidir com base 
na necessidade técnica específica da obra nos casos em que a área é maior 
que 2400 m².
ISTO ESTÁ NA REDE
Caro (a), aluno (a)!
Separei um artigo sobre as especificações e os procedimentos necessários para a 
realização de sondagens à percussão de simples reconhecimento, os pesquisadores 
definiram os critérios determinantes para a execução de um teste que fornece aos 
profissionais envolvidos análises para tomadas de decisões.
Animados para leitura? 
https://www.researchgate.net/publication/323265865_ESPECIFICACOES_E_
PROCEDIMENTOS_DE_SONDAGEM_A_PERCUSSAO_DE_SIMPLES_
RECONHECIMENTO_-_SPT
https://www.researchgate.net/publication/323265865_ESPECIFICACOES_E_PROCEDIMENTOS_DE_SONDAGEM_A_PERCUSSAO_DE_SIMPLES_RECONHECIMENTO_-_SPT
https://www.researchgate.net/publication/323265865_ESPECIFICACOES_E_PROCEDIMENTOS_DE_SONDAGEM_A_PERCUSSAO_DE_SIMPLES_RECONHECIMENTO_-_SPT
https://www.researchgate.net/publication/323265865_ESPECIFICACOES_E_PROCEDIMENTOS_DE_SONDAGEM_A_PERCUSSAO_DE_SIMPLES_RECONHECIMENTO_-_SPT
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CAPÍTULO 10
PERMEABILIDADE DO SOLO
10.1 Material de origem
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Nos estudos anteriores conversamos sobre a importância da compactação, inclusive 
uma das vantagens da compactação é a diminuição dos espaços vazios por onde 
a água pode percolar. Mas como a água pode percolar, você já se questionou sobre 
isso, caro (a) aluno (a)?
Sendo assim, para sanar essa dúvida pertinente ao conteúdo, neste capítulo, 
estudaremos o que é permeabilidade e como a água presente no solo se desloca.
Os engenheiros enfrentam rotineiramente situações em que precisam controlar o 
movimento da água no solo. Portanto, ao realizar uma movimentação do solo, por 
exemplo, deve-se ter o cuidado de drenar a água da escavação, para evitar o escoamento 
posterior da água que liquefaz o solo no fundo da vala. 
Nas fundações, é necessário impermeabilizar as estruturas de modo a evitar que 
a água presente no solo ascende para a edificação e degrade os materiais. Podemos 
observar na (Figura 10.1) como a água percola ao longo dos minutos. 
Figura 10.1 Título: Efeito de capilaridade puxando água para dentro de um tijolo
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_superficial#/media/Ficheiro:Capillary_flow_brick.jpg
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Ao construir uma barragem de terra, entre outras obras, é necessário quantificar a 
água que penetra na barragem e na fundação de maneira a evitar que a água carregue 
partículas do solo. 
Do ponto de vista teórico, a água pode ser determinada como incompressível e 
resistente ao cisalhamento. Isso permite que ela penetre em microfissuras e poros 
sob a ação de alta pressão (FERNANDES, 2014). 
Sabe-se que quando a água penetra de um ponto a outro, parte de sua energia é 
transferida para as partículas sólidas do solo devido à diferença de carga total entre 
esses pontos. Segundo Fernandes (2014) tal movimento cria a chamada força de 
percolação que atuam entre as partículas (Figura 10.2) e tem a mesma direção do 
fluxo de água.
Figura 10.2 Título: Forças de coesão no interior e na superfície de um líquido.
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_superficial#/media/Ficheiro:Wassermolek%C3%BCleInTr%C3%B6pfchen.svg
Segundo Fernandes (2014) a água está presente na estrutura do solo e preenche 
os espaços vazios. No entanto, essa água apresenta-se em várias formas, como:
• Água livre: encontrado nos espaços vazios do solo e é facilmente eliminada;
• Água de capilaridade: percorre de maneira ascendente pelos capilares do solo;
• Água adsorvida: fica confinada na superfície dos corpos sólidos, formando uma 
película muito fina devido as forças de ligação da estrutura da água; 
• Água de infiltração: infiltrada no solo com a ação da gravidade; 
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• Água acumulada: encontra-se confinada no solo em algum ponto por causa de 
uma camada impermeável;
• Água freática: presente em camadas profundas do solo;
• Água de condensação: vapor de água apresentado no solo.
Como você pode perceber, caro (a) aluno (a), são diversas as maneiras que a água 
presente no solo pode se mover dentro do perfil devido à diferença de potencial. 
Sendo assim, a permeabilidade do solo pode ser entendida como a capacidade de 
transferência da água e outros líquidos. 
⇨	 Se o solo tem grande capacidade de escoamento, possui grande infiltra-
ção, pode ser classificado como altamente permeável. 
⇨	 Caso contrário, o solo irá permear menos e se tornar menos permeável 
ou impermeável. 
O valor do coeficiente varia para cada tipo de solo e, de acordo Pinto (2006), quanto 
menor a porosidade do solo, e consequentemente quanto menores as partículas, 
menor o coeficiente de permeabilidade. Logo, o coeficiente de permeabilidade do 
solo descreve a permeabilidade da água ou outros líquidos através de vazios. Para 
determinar o coeficiente de permeabilidade, os testes podem ser realizados em campo 
ou em laboratório. 
10.2 Permeâmetro de carga constante
Testes de permeabilidade realizados com permeâmetros de força constante são 
aplicados a solos granulares. A norma que orienta este ensaio é a ABNT NBR 13292: 
Solos - Determinação dos Coeficientes de Permeabilidade de Solos Granulares Sob 
Carga Constante (ABNT, 2021). 
O teste consiste em manter uma carga constante por um período de tempo 
especificado, permitindo que a água penetre em um corpo de prova de solo arenoso 
e drene a partir do ponto mais baixo do hidrômetro (Figura 10.3). Portanto, se o fluxo 
de água for conhecido, o coeficiente de permeabilidade pode ser calculado usando a 
Equação 10.1:
Q=k. i . A (Equação 10.1)
Como já sabemos, o solo é composto por três partes: parte sólida, parte líquida e 
a porção gasosa. 
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A parte líquida, água, preenche quase todas as cavidades presentes no solo. Como 
tal, o solo permite que a água flua através de seus vazios, representado numericamente 
pela condutividade hidráulica. 
Os estudos de permeabilidade do solo são importantes para uma variedade de 
aplicações de engenharia, incluindo: Drenagem, rebaixamento dos níveis de água e 
estudos de recalques.
O coeficiente de permeabilidade é significativo na investigação da condutividade 
hidráulica de pavimentos e substratos porosos e mede a facilidade da água em percolar 
pelo solo ou meio poroso (FERNANDES, 2014).
A permeabilidade depende do tipo de solo ou material poroso analisado, com 
temperatura e porosidade em cada caso. À medida que a temperatura da água aumenta, 
sua viscosidade diminui, afetando diretamente a facilidade de penetração no meio 
(Pinto, 2006). Portanto, a análise é sempre realizada sob condições de temperatura 
em torno de 20°C. 
Figura 10.3 Título: Representação da Lei de Darcy
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Darcy
O gradiente hidráulico,“i”, Equação 10.2, é encontrado em centímetros por centímetros 
e representa a diferença de potencial entre dois pontos, obtido através da razão entre 
a diferença de carga hidráulica entre dois pontos e o comprimento entre eles. 
(Equação 10.2)
Quando a água penetra no solo, a tensão efetiva, que é a diferença entre a tensão 
total do solo e a pressão neutra, é diferente da tensão estática do solo. Quando esta 
tensão efetiva é zero, o gradiente hidráulico é chamado de gradiente hidráulico crítico e 
o terreno torna-se instável. Neste momento, ocorre um fenômeno denominado “condição 
movediça” em que o gradiente crítico varia entre 0,9 e 1,1 na maioria dos solos. A 
Equação 10.3 ilustra a situação crítica.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Darcy
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(Equação 10.3)
10.3 Permeâmetro de carga variável
Os ensaios de permeabilidade com permeâmetros de carga variável são realizados em 
solos finos com o propósito de determinar o coeficiente de permeabilidade em regime 
laminar. A norma que orienta este ensaio é a ABNT NBR 14545: Solos - Determinação 
do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos à carga variável (ABNT, 2021). 
Este teste acompanha o tempo que leva para a água na bureta superior descer do 
nível inicial para o nível final até que o fluxo de água através da bureta inferior seja 
igual à taxa de fluxo através dessa bureta. Ou seja, o coeficiente de transmissão é 
dado pela Equação 10.4. 
(Equação 10.4)
Em que: 
a é à área da bureta (m²). 
t o tempo (s). 
hi a altura inicial de água na bureta (m). 
hf a altura final de água na bureta (m).
10.4 Estrutura e Propriedades da Água
Caro (a) aluno (a), você observou que o coeficiente de permeabilidade possibilitou 
assimilar a capacidade que o solo possui de possibilitar o fluxo do fluido através 
dele? Por conta disso, segundo Pinto (2006) existem alguns fatores que influenciam 
ou interferem no seu valor. 
Os fatores são: 
• Tamanho dos grãos: solos com grãos de grandes granulometrias são mais 
permeáveis do que solos com grãos de menores granulometrias. 
• Índice de vazios: os espaços vazios disponíveis estão diretamente proporcionais 
para o fluxo passar, logo maior a permeabilidade do solo. 
• Composição mineralógica: mais perceptível nas argilas, de maneira a modificar 
o coeficiente de permeabilidade em função da presença de certos minerais. 
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• Estrutura do solo: solos com estrutura floculada possuem maior coeficiente de 
permeabilidade do que os solos que possuem estrutura dispersas. 
• Grau de saturação: quanto maior o grau de saturação, proporcionalmente maior 
o coeficiente de permeabilidade.
10.4.1 Polaridade
A combinação dos três átomos na molécula de água não é simétrica, os átomos 
de hidrogênio são ligados ao oxigênio com um ângulo de apenas 105º.
Como resultado, as moléculas de água são polares. Ou seja, as cargas não são 
distribuídas uniformemente. Isto é, o lado em que o átomo de hidrogênio está localizado 
é positivo e o lado oposto é negativo. O fato de que a água é composta de moléculas 
polares é responsável por muitas das propriedades que explica o comportamento da 
água no ambiente do solo (BRADY, 2013). 
A polaridade explicar como as moléculas de água interagem umas com as outras. Isto 
é, em vez de agir de forma independente, liga-se a duas outras moléculas adjacentes. 
O hidrogênio (positivo) de uma molécula atrai o oxigênio (negativo) de outra molécula, 
formando um aglomerado de moléculas (polímero). Isso justifica o fato de a água 
possuir um ponto de ebulição mais alto porque as moléculas estão ligadas entre si 
(BRADY, 2013).
A polaridade também justifica o fato das moléculas de água serem atraídas por íons 
carregados eletrostaticamente e às superfícies coloidais. Sendo assim, superfícies de 
argila carregadas negativamente atraem a água, através do hidrogênio (positivo) na 
extremidade da molécula (BRADY, 2013).
E com isso, a polaridade também promove a dissolução de sais na água, pelo 
fato de que as estruturas iônicas possuírem maior atração pelas moléculas de água 
do que entre si. Quando moléculas de água são combinadas com íons carregados 
eletrostaticamente ou pelas superfícies das partículas de argila, elas se tornam mais 
próximas do que na água pura. Neste estado de combinação o seu movimento livre 
é restrito e seu estado de energia é menor do que na água pura.
10.4.2 Coesão e adesão
As pontes de hidrogênio explicam duas forças fundamentais envolvidas na retenção 
e no movimento da água no solo: atração entre moléculas de água (coesão) e atração 
de moléculas de água para superfícies sólidas (adesão). 
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A adesão também conhecida como adsorção mantém as moléculas de água 
confinada nas partículas sólidas do solo. Logo, essas moléculas de água mantidas 
por adesão retêm por coesão moléculas de água mais afastadas da superfície sólida 
(MASSAD, 2016).
Juntas a adesão e a coesão permitem que as partículas sólidas do solo retenham 
a água e influencia no seu movimento. Essas forças agindo em conjunto também 
possibilitam a plasticidade na argila (MASSAD, 2016). 
10.4.3 Tensão superficial
Além disso, destaca-se também outra propriedade da água, que está intimamente 
ligado ao seu comportamento nos solos. Esta propriedade é a tensão superficial 
normalmente observada nas interfaces líquido - ar e resulta da maior atração das 
moléculas de água umas pelas outras (coesão) do que pelo ar (MELO, 2007).
A tensão superficial é uma força que exerce na superfície, em direção ao líquido, 
que faz com que a água suporte que a sua superfície fique coberta com uma película 
elástica, o que pode ser facilmente constatado observando-se insetos caminhando 
sobre a água em um lago (Figura 10.4). 
Figura 10.4 Título: Inseto caminhando sobre a água
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_superficial#/media/Ficheiro:WaterstriderEnWiki.jpg
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Devido a essa atração relativamente alta entre moléculas, a água registra uma alta 
tensão superficial (72,8 N/mm a 20°C) quando comparada com outros líquidos (por 
exemplo, álcool etílico, 22,4 N/mm) (MELO, 2007). 
Dessa forma, a tensão superficial é um fator relevante de extrema importância no 
fenômeno da capilaridade.
10.4.4 Fundamentos da Capilaridade e Água no Solo
O movimento ascendente da água em um tubo capilar reproduz o fenômeno da 
ação capilar. Duas forças são responsáveis pela ação capilar: 
(1) a atração da água pelas superfícies sólidas (adesão ou adsorção) e; 
(2) a tensão superficial da água, que se deve principalmente à atração entre as 
moléculas de água (coesão). 
A capilaridade pode ser demonstrada colocando a extremidade de um tubo de 
vidro fino e limpo em água. A água ascende no tubo; quanto menor o diâmetro do 
tubo, maior o aumento. As moléculas de água são atraídas pelas paredes do tubo 
(adesão) e, em resposta a essa atração, começam a se espalhar pela superfície do 
vidro (PINTO, 2006). Do mesmo modo, as forças coesivas mantêm as moléculas de 
água juntas e criam tensões superficiais, fazendo com que a superfície (menisco) se 
dobre na interface água-ar (Figura 10,5).
Figura 10.5 Título: Dois tubos com diâmetros diferentes ilustrando a capilaridade
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Capilaridade
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10.5 Coeficiente de permeabilidade
Coeficientes de permeabilidade para cada tipo de solo e que, em seguida, relacionasse 
esses valores com a granulometria. Assim, os valores são: 
Tipos de soloK (m/s)
Pedregulhos 10 a 10-2
Areias grossas 10-3
Areias médias 10-4
Areias finas 10-5
Areias argilosas 10-7
Siltes 10-6 a 10-9
Argilas <10-9
Tabela 10.1 Valores de coeficientes de permeabilidade para diferentes tipos de solo 
Fonte: Pinto (2006)
Prezado (a) aluno (a), você observou que quanto mais fino o solo, menor a 
condutividade hidráulica, porque o solo mais fino apresenta coesão. Ou seja, uma 
ligação de união entre as partículas. Essa cimentação garante a conectividade entre 
as partículas do solo, reduz os vazios e dificulta a passagem da água. 
Os solos granulares, por outro lado, não são coesos, então as partículas se soltam, 
criando vazios maiores e permitindo que mais água flua. Como você deve ter constatado, 
a permeabilidade do solo representa a facilidade com que um solo permite que a água 
penetre em sua estrutura.
E qual o motivo e a importância desse estudo?
Em algumas situações na engenharia quanto menor a permeabilidade maior 
o sucesso da obra em si, como por exemplo, nos taludes da barragem, a menor 
permeabilidade é requerida.
Além disso, conhecer o caminho da percolação de água também é de extrema 
importância, pois, através desse conhecimento, podemos, na prática, identificar os 
pontos que necessitam de drenagem. 
Em obras geotécnicas, deve-se prever sistemas de drenagem para que a água no 
interior da estrutura seja encaminhada para a localização correta. Quando o sistema 
de drenagem não foi dimensionado ou executado da maneira correta, a obra ou a 
edificação pode apresentar deformações, recalques ou, ainda, na falta de estabilidade 
que pode acarretar à ruptura. 
Dessa forma, encontrar as características do solo e compreender a sua permeabilidade 
e monitorá-los a fim de controlar e evitar problemas graves é necessário para o 
profissional da geotecnia.
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Por fim, estudamos como a presença da água no solo influencia o seu comportamento 
em termos de coeficiente de permeabilidade. Além disso, estudamos também, sobre 
os ensaios de permeabilidade que possibilitam compreender o fluxo de água em uma 
amostra pequena de solo. 
Quando há a necessidade de identificar o fluxo de água em grande escala, como, 
por exemplo, em um talude de solo ou em uma barragem de terra, é fundamental 
compreender a rede de fluxo que ocorre nessas estruturas. 
A verificação do fluxo de água pelo solo permite que o engenheiro dimensione obras 
mais seguras, uma vez que, compreendendo o fluxo do fluido, pode-se dimensionar 
projetos de drenagem, por exemplo, de maneira a certificar que a água não prejudicará 
a estrutura da edificação. 
ISTO ESTÁ NA REDE
Caro (a) aluno (a), imagine uma barragem dimensionada e calculada para tolerar 
uma certa sobrecarga e, no entanto, essa barragem satura e a sobrecarga 
ultrapassa o valor admitido pelo projeto, ocasionando o colapso da estrutura. 
Situação essa que pode ser observada na matéria: https://g1.globo.com/mg/
minas-gerais/noticia/2019/02/07/entenda-o-que-e-a-liquefacao-fenomeno-que-
pode-levar-barragens-ao-colapso.ghtml
Na reportagem o engenheiro responsável explica sobre a liquefação e como 
esse fenômeno pode levar as barragens ao colapso:
“Pense em uma massa de areia fofa, mas cheia de água nos seus vazios. Se essa 
massa receber uma carga (força) que tende a reduzir o seu volume, ele só poderá 
ser reduzido se a água sair. Mas se a permeabilidade for baixa, ou a se carga for 
instantânea e a água não puder sair, a carga aplicada vai se transferir para água. 
Nesse momento, a água ganha uma fluência que o atrito entre as partículas não 
consegue segurar”, explica o engenheiro e consultor Joaquim Pimenta de Ávila.
Desastres desse nível precisam ser estudados com o propósito de gerar um senso 
crítico nos profissionais da área, de maneira a analisar e compreender quais foram 
as principais causas para o estopim do desastre. 
Se formos observadores e analíticos, além de intuitivos, em nossas carreiras, 
podemos adquirir o ensinamento a respeito de um acontecimento, procurando 
sempre evitá-lo.
Fica a dica: Após realizar a leitura da reportagem, pesquise em outros 
veículos de mídia sobre o mesmo assunto e estude as opiniões dos 
especialistas!
https://g1.globo.com/mg/minas-gerais/noticia/2019/02/07/entenda-o-que-e-a-liquefacao-fenomeno-que-pode-levar-barragens-ao-colapso.ghtml
https://g1.globo.com/mg/minas-gerais/noticia/2019/02/07/entenda-o-que-e-a-liquefacao-fenomeno-que-pode-levar-barragens-ao-colapso.ghtml
https://g1.globo.com/mg/minas-gerais/noticia/2019/02/07/entenda-o-que-e-a-liquefacao-fenomeno-que-pode-levar-barragens-ao-colapso.ghtml
https://amenteemaravilhosa.com.br/5-ensinamentos-nos-tornam-mais-fortes/
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CAPÍTULO 11
RESISTÊNCIA AO 
CISALHAMENTO DOS SOLOS
11.1 Material de origem
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
A partir de toda nossa caminhada ao longo da disciplina, a resistência ao cisalhamento 
de um solo pode ser definida como à resistência interna que o solo oferece para resistir 
a deslizamentos e fraturas ao longo de qualquer plano interior. 
Para determinarmos esse valor, os solos podem ser submetidos a testes de 
laboratório, como testes de cisalhamento direto e testes de compressão triaxial para 
obter parâmetros de resistência ao cisalhamento, coesão e ângulo de atrito.
Para recordar:
• O ângulo de atrito interno de um solo descreve o ângulo máximo no qual a força 
transmitida do solo para a superfície não escorrega contra a força normal à 
superfície de contato. Em outras palavras, é o atrito que está equilibrando as 
partículas de solo, para que a mesma não deslize. Esse deslocamento pode 
ser causado por partículas deslizando umas contra as outras ou partículas 
deslizando entre si (CAPUTO, 2022).
• A coesão do solo é a força atrativa entre as superfícies de suas partículas.
Em outros termos, a resistência ao cisalhamento do solo é composta basicamente 
por dois elementos: “força coesiva” e “força de atrito” entre as partículas.
Logo, é importante entender que o solo não tem uma única superfície de contato. 
Pelo contrário, existem infinitos pontos de contato sendo solicitados por várias tensões.
Quando essa tensão apresenta-se ortogonalmente, diz-se que se trata de uma tensão 
normal () e, quando ocorre paralela, diz-se que são tensões cisalhantes ().
Em um corpo sólido, apresentam-se três planos mutualmente ortogonais em que as 
tensões cisalhantes são nulas. Esses planos são denominados de planos principais, e 
as tensões normais que neles atuam são chamadas tensões principais () e identificadas 
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pelo seu valor algébrico: tensão principal maior, tensão principal intermediária ou média 
e tensão principal menor, respectivamente (Figura 11.1) (CAPUTO, 2022).
Isto é, o estado de tensões é a combinação de tensões normais e cisalhantes no 
qual um corpo ou um elemento desse corpo está solicitado. Dessa forma, o estado 
de tensões, as tensões normais e cisalhantes podem ser observadas através de um 
gráfico, também conhecido como Gráfico de Mohr-Columb. 
Figura 11.1 Título: Círculo de Mohr para um estado de tensão tridimensional.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%ADrculo_de_Mohr#/media/Ficheiro:Mohr_Circle.svg
A maior parte dos materiais empregadas na engenharia, de forma geral, podem 
ser compreendidos pela teoria para os quais a resistência à compressão excede em 
muito a resistência à tração e pode ser representado pela teoria de Mohr-Columb. 
A teoria de Mohr–Coulomb é um modelo matemático que compreende e representa os 
materiais frágeis como o concreto, por exemplo, e em engenharia geotécnica a teoria é 
usada para definir resistência ao cisalhamento de solos e rochas a diferentes tensões 
efetivas(PINTO, 2006).
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_(matem%C3%A1tica)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Concreto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_geot%C3%A9cnica
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Resist%C3%AAncia_ao_cisalhamento_(solo)&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Tens%C3%A3o_efetiva&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Tens%C3%A3o_efetiva&action=edit&redlink=1
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Figura 11.2 Título: Círculos que representam um ensaio triaxial. 
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_de_Mohr%E2%80%93Coulomb#/media/Ficheiro:Triaxiaalproef.png
Os valores podem ser determinados através do ensaio triaxial, que estudaremos 
a seguir. Após determinar os valores através dos testes, aplica-se a Equação 11.1 de 
Coulomb: 
(Equação 11.1)
Em que: 
τ r: tensão cisalhante (kPa). 
c: coesão (kPa). 
δ: tensão normal em função da tensão total (kPa).
φ: corresponde ao ângulo de atrito interno do solo (°)
Observa-se os valores (σ, τ), que marcados em um sistema cartesiano, permitem 
determinar φ e c.
De posse dos valores determinados, deve-se realizar uma análise minuciosa a 
respeito da tensão cisalhante, pois, a resistência ao cisalhamento do solo é um estudo 
de extrema importância na mecânica dos solos, pois possibilita uma compreensão 
completa da deformação do solo e dos modos de falha. 
Vale lembrar, caro (a) aluno (a), que iremos discutir cada teste em detalhes e também 
conversarmos como retirar amostras em campo.
11.2 Tipos de ensaio de cisalhamento
A resistência ao cisalhamento de um solo é, geralmente, identificada no laboratório 
por um dos seguintes testes: 
• Cisalhamento direto;
• Compressão triaxial;
• Compressão simples.
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Lembrando que as amostras empregadas para esse fim ou são indeformadas ou 
então, se deformadas, deverão replicar as condições que se pretende alcançar na 
edificação.
11.2.1 Cisalhamento direto
O princípio do teste de cisalhamento direto é inserir tensão normal a uma amostra de 
solo e verificar a tensão de cisalhamento que leva à falha. Desta forma, uma pequena 
amostra de solo é inserida em uma caixa de cisalhamento retangular (Figura 11.3). 
Esta caixa é então colocada em uma prensa para aplicar a carga e ler a deformação 
(PINTO, 2006).
Essa caixa é inserida na prensa para que ela possa aplicar forças verticais e de 
cisalhamento distribuídas normalmente e tensões de cisalhamento no solo. Duas pedras 
porosas, uma na parte superior e outra na parte inferior, podem drenar a amostra se 
essa for a técnica de teste usada. 
Figura 11.3 Título: O ensaio de cisalhamento direto
Fonte: https://contech.eng.br/servicos/ensaios-em-solos/cisalhamento-direto/
O teste pode ser realizado sob “tensão controlada” ou “deformação controlada”. 
Durante o teste, a tensão ou deformação pode ser controlada dependendo do tipo de 
equipamento empregado. 
No primeiro caso, a força de cisalhamento é aplicada em intervalos iguais até que 
ocorra uma falha horizontal do corpo de prova. O deslocamento da metade superior da 
caixa pode ser medido com um extensômetro horizontal, e a altura do corpo de prova 
em função da mudança de volume também pode ser medida com um extensômetro 
(DAS, 2019). 
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Usando deformação controlada, um deslocamento de cisalhamento constante é 
aplicado às metades da caixa por um motor e esse deslocamento é medido com um 
extensômetro horizontal. A mudança de volume é medida da mesma forma descrita 
para a tensão controlada (DAS, 2019).
11.2.2 Compressão triaxial
Este ensaio é teoricamente mais completo que o ensaio de cisalhamento direto e 
é atualmente o mais utilizado. 
O teste triaxial é realizado em um dispositivo constituído por uma câmara cilíndrica 
com paredes transparentes na qual a amostra é colocada, envolta por uma membrana 
de borracha muito fina, conforme mostrado na Figura 11.4 (PINTO, 2006).
A base superior do cilindro é atravessada por um pistão que aplica pressão à 
amostra através de uma placa rígida. A câmara cilíndrica é preenchida com um líquido 
pressurizável (geralmente água), que naturalmente também atua no fundo da amostra.
Figura 11.4 Título: Ensaio triaxial
Fonte: Pinto (2006)
Neste ensaio de carregamento, o plano maior será o horizontal, e o menor será o 
plano vertical, na qual atua a tensão confinante. A tensão desviadora será dada pela 
diferença entre a tensão maior (δ1) e a tensão menor (δ3), conforme a Equação 11.2.
(Equação 11.2)
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Em que: δd é à tensão desviadora (kPa).
Essa tensão desviadora calcula o valor máximo da deformação específica, que 
corresponde à ruptura. Ou seja, a deformação específica determina a relação entre a 
deformação vertical e a altura inicial do corpo de prova.
Estudaremos, detalhadamente, cada tipo de ensaio de compressão triaxial que 
pode ser empregado, os quais são: 
• Ensaio adensado drenado; 
• Ensaio adensado não drenado;
• Ensaio não adensado não drenado. 
Como o nome sugere, o ensaio adensado drenado emprega-se drenagem permanente 
da amostra de solo. Para fazer isso, uma pressão de confinamento induzida por líquido 
deve ser aplicada em toda a câmara e esperar que a pressão neutra se dissipe. A 
tensão axial deve então ser aumentada muito lentamente até que a pressão neutra 
seja completamente liberada e permaneça zero durante todo o ensaio para que a 
tensão medida dê a tensão efetiva daquele solo (PINTO, 2006). 
Este teste também é conhecido como “teste lento” porque a tensão é aplicada por 
um longo tempo para liberar completamente a pressão neutra. Por exemplo, testar 
amostras de prova de solo argiloso pode levar 20 dias ou mais. Além disso, verificando 
a variação do volume do solo durante o ensaio, é possível determinar a quantidade 
de água que sai da amostra.
• Para recordar: A análise da pressão da água no solo, também chamada de 
poropressão ou pressão neutra, é essencial para entender o comportamento 
da pressão interna do solo.
O teste adensado não drenado, por outro lado, aplica uma tensão de confinamento e 
dissipa apenas a pressão neutra apropriada, comprimindo assim a amostra sob compressão 
e, portanto, pode ser chamado de “teste rápido pré-adensado” (PINTO, 2006). 
Em seguida, a resistência não drenada é determinada em função da tensão de 
adensamento. Este teste é mais comumente usado porque leva menos tempo para 
obter resistência em termos de tensão efetiva do que o teste lento.
Finalmente, o teste não adensado não drenado não permite a drenagem nem ao 
aplicar a tensão confinante nem durante o carregamento axial. Por esse motivo, esse 
teste é chamado de “teste rápido” porque o torna mais ágil ao não dissipar a pressão 
neutra. No entanto, a resistência é obtida em termos de tensão total e a amostra não 
muda de volume quando saturada (PINTO, 2006). 
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ISTO ESTÁ NA REDE
O Ensaio triaxial ou ensaio de compressão triaxial compreende na determinação das 
resistências ao cisalhamento dos solos que é empregado principalmente para cálculos 
de fundações e pavimentos em estradas e rodovias. O principal diferencial deste ensaio 
se deve ao fato de ser o método que mais se aproxima as condições reais do solo, pois 
é possível empregar as cargas axiais e radiais que o solo está submetido. 
Pensando nisso, observe como esse ensaio é realizado em laboratório. Segue o link:
https://www.youtube.com/watch?v=Q8p2r_d-OV4
11.2.3 Compressão simples
Este é um caso especial de compressão triaxialcom δ3=0. Uma amostra cilíndrica é 
inserida entre as duas placas da prensa. A carga é aplicada progressivamente, traçando, 
dessa forma, a curva tensão-deformação, diretamente, por um dispositivo acoplado ao 
aparelho utilizado para esse ensaio. Em função da resistência à compressão determina-
se o valor da coesão de um solo puramente coesivo (CAPUTO, 2022). 
11.3 Resistência ao cisalhamento das areias
A respeito da resistência da areia, tanto na sua condição pura quanto contendo 
mais de 50% de areia, recebe classificação de solo granular por não apresentar coesão. 
Sendo assim, a sua resistência ao cisalhamento é determinada apenas em função do 
ângulo de atrito interno. Entre os fatores que influenciam o valor de φ, destacam-se 
a compacidade, a forma e o tamanho das partículas (CINTRA, 2011). 
Considerada altamente permeável, permite dissipar a pressão neutra, e a sua 
resistência é determinada em função da tensão efetiva. Sua determinação pode ser 
através do teste de cisalhamento direto ou teste de compressão triaxial (CINTRA, 2011). 
11.4 Resistência ao cisalhamento das argilas
Em contraste com a areia, estudar a resistência ao cisalhamento da argila não é tão 
simples devido aos muitos fatores de interferência. Os principais fatores que afetam 
a resistência ao cisalhamento de solos coesivos são: 
• O estado de compactação do solo;
• Condições de drenagem;
• Taxa e velocidade de aplicação de carga;
• Baixa permeabilidade devido a coesão das partículas.
https://www.youtube.com/watch?v=Q8p2r_d-OV4
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A resistência da argila pode ser determinada em função da tensão efetiva e da 
tensão total. Sendo, a força é determina pela força coesiva e o ângulo de atrito. 
O solo sofrerá interferência dependendo se a argila é adensada e sobreadensada, 
devendo sempre ser escolhido o teste mais adequado para uma análise completa. 
Para argilas, o ensaio de compressão triaxial é uma melhor representação do estado 
de resistência ao cisalhamento (CINTRA, 2011). 
11.5 Modos de Ruptura
Caro (a) estudante, considerando o nosso talude de solo ilustrado na Figura 11.5, 
podemos observar, na superfície de ruptura, três pontos numerados.
Ponto 1: Próximo ao pé do talude;
Ponto 2: No centro da superfície de ruptura;
Ponto 3: Crista do talude.
Os destaques do solo ilustrados em 1, 2 e 3 estão destacados, pois, através dele, 
podemos observar o tipo de ensaio indicado para ser empregado para calcular os 
parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo. 
O número 1 está ilustrado ao pé do talude, isso significa que a superfície de ruptura 
que passa entre ele segrega o solo ao meio no sentido horizontal, indicando que, para 
amostras de solo dessa localidade do talude, deve-se utilizar o ensaio de cisalhamento 
direto (ALBUQUERQUE, 2020). 
Do mesmo modo, esse raciocínio vale para o elemento de solo 3, localizado próximo 
à crista (topo) do talude, embora a superfície de ruptura aconteça verticalmente, o 
plano de ruptura indicado é paralelo às faces do elemento (ALBUQUERQUE, 2020).
Figura 11.5 Título: Esquema representativo do talude e da superfície de ruptura
Fonte: A autora (2023)
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Já o elemento de solo localizado no centro da superfície de ruptura, elemento 
2, sofre um plano de ruptura na diagonal, próximo ao ângulo de ruptura que possui 
inclinação de 45°+ , sendo ∅ o ângulo de atrito do solo. Para amostras de solo 
localizado nessa região, o indicado é empregar o ensaio de compressão triaxial para 
determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento (ALBUQUERQUE, 2020). 
Vale lembrar, Caro (a) aluno (a) em análises de ruptura por deslizamento de solo, 
a parcela da resistência a ser analisado é a do cisalhamento, pois essa resistência 
determina o máximo que aquele solo pode suportar até a sua ruptura. 
Nessas situações, os fatores de segurança para a sua resistência devem ser 
determinados com base nos parâmetros obtidos nos ensaios de cisalhamento direto 
ou compressão triaxial.
Inclusive, o procedimento aconselhável é que na etapa de projeto, os parâmetros 
de coesão e ângulo de atrito já sejam conhecidos para que o dimensionamento e a 
análise da estabilidade do talude sejam melhor compreendidos e dimensionados. 
Na prática diversos softwares de análise de estabilidade de talude são utilizados em 
várias etapas com o propósito de dimensionar desde a etapa inicial até as verificações 
de segurança do projeto, facilitando o trabalho manual do engenheiro responsável, 
que pode e deve focar nas etapas de compreensão e de tomadas de decisões a partir 
dos relatórios técnicos fornecidos pelos softwares. 
O essencial é compreendermos que a parte imprescindível é a análise prévia do 
tipo de solo, como a caracterização, por exemplo, que possibilita identificar os “pontos 
fortes” desse solo, bem como suas fragilidades e os melhores testes para determinar 
os ensaios laboratoriais indicados. Sabendo, dessa forma, interpretar os relatórios e 
evitar o caso de rupturas do maciço de solo.
11.6 Correlações NSPT
Segundo a NBR 6484 (ABNT, 2020) as correlações NSPT são comparações e razões 
entre os valores obtidos em testes de campo e o comportamento esperado. A correlação 
primária visa relacionar o NSPT com o índice de resistência ao cisalhamento. Dessa 
forma, ao analisar os resultados dos testes de percussão, estudado anteriormente, 
nós engenheiros podemos interpretar o comportamento do solo e suas propriedades. 
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φ-ângulo de atrito NSPT AREIA
< 30 <4 Areia fofa
30 a 35 4 a 10 Pouco compacta
35 a 40 10 a 30 Mediamente compacta
40 a 45 30 a 50 Compacta
> 45 > 50 Muito Compacta
Tabela 11.1 Título: Correlação do ângulo de atrito e NSPT
Fonte: NBR 6484 (ABNT, 2020)
O ângulo de atrito representa o valor máximo do ângulo de escorregamento que 
pode ocorrer entre as partículas do solo. Através desse ângulo podemos correlacionar 
com o NSPT determinado pelas areias, como podemos observar na Tabela11.1.
Outra parcela importante de resistência ao cisalhamento do solo, a coesão, 
representa  a  atração físico-química entre as partículas, bastante observada em 
partículas pequenas e finas, como por exemplo a argila, e a presença de água no 
solo afeta diretamente seu comportamento. Observe como a coesão varia em relação 
ao NSPT, na Tabela 11.2:
NSPT ARGILA
< 10 <2 Muito mole
10 a 25 2 a 4 Mole
25 a 50 4 a 8 Média
50 a 100 8 a 15 Rija
100 a 200 15 a 30 Muito Rija
> 200 > 30 Dura
Tabela 11.2 Título: Correlação da coesão e NSPT
Fonte: NBR 6484 (ABNT, 2020)
Além disso, o peso especifico também pode ser correlacionada com o NSPT, como 
pode ser observada na Tabela 11.3 e Tabela 11.4, representa a característica dos 
sólidos ao calcular a relação entre o peso das partículas e seu volume. 
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Tipo de solo: AREIA NSPT Peso específico (kN/m³)
Pouco compacta
Seca
5 a 8
16
Úmida 18
saturada 19
Medianamente compacta
Seca
9 a 18
17
Úmida 19
saturada 20
Compacta
Seca
19 a 41
18
Úmida 20
saturada 21
Tabela 11.3 Título: Correlação do tipo de areia e NSPT com o peso especifico
Fonte: NBR 6484 (ABNT, 2020)
Argila NSPT Peso específico (kN/m³)
Muito mole < 2 13
Mole 2 a 5 15
Média 6 a 10 17
Rija 11 a 19 19
Dura > 19 21
Tabela 11.4 Título: Correlação do tipo de argila e NSPT com o peso especifico
Fonte: NBR 6484 (ABNT, 2020)
A partir das correlações apresentadas e conhecendo também o modo de ruptura é 
possível calcular a tensão de ruptura do solo através dos métodos teóricos. 
A Tensão de Ruptura do Solo (δ rup) pode ser determinada através de diversos métodos 
e equações diferentes(Tabela 11.5), cada uma delas em função do tipo e o estado do solo 
(areias e argilas nos vários estados de compacidade e consistência), dimensão e forma 
do elemento de fundação (circulares, quadradas, retangulares ou corridas) e, também, 
segundo a profundidade do elemento de fundação (ALBUQUERQUE, 2020).
Tipo de solo Compacidade ou consistência Método de análise
Areia
Compacta Terzaghi – Ruptura Geral, Ruptura 
Local e Ruptura Intermediária ou 
Meyerhof
Fofa
Intermediária
Argila saturada qualquer Skempton
Argila parcialmente saturada Acima da média Meyerhof
Argila porosa qualquer Não aplicável
Silte
Não plástico Considerar como areia fina
Plástico Considerar como argila
Tabela 11.5
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De posse dos dados fornecidos das correlações é possível calcular a tensão de 
cisalhamento do solo. Além dos métodos teóricos, as tensões de ruptura podem ser 
determinadas pelos testes em laboratórios já citados anteriormente.
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CAPÍTULO 12
COMPRESSIBILIDADE E 
ADENSAMENTO DO SOLO
12.1 Impacto da compressibilidade e adensamento
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Você provavelmente já se questionou sobre a inclinação da Torre de Pisa (Figura 
12.1), na Itália, ou sobre os prédios ‘inclinados’ na cidade de Santos (Figura 12.2), 
litoral de São Paulo. 
Figura 12.1 Título: Torre de Pisa - Itália
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/tiro-vertical-de-baixo-angulo-da-torre-inclinada-de-pisa-sob-um-lindo-ceu-azul_8409195.htm#page=2&query=torre%20
de%20pisa&position=24&from_view=search&track=ais
Esses casos são ilustrativos do impacto da compressibilidade e adensamento do 
solo nas edificações. Os parâmetros de assentamento são muito importantes para 
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o projeto de fundações e precisam ser analisados cuidadosamente antes de projetar 
uma fundação de edificação 
Do ponto de vista da fundação da construção, também é conhecido como recalque. 
O recalque pode ser definido como a deformação que ocorre no terreno devido ao 
carregamento aplicado. Tal deformação resulta do deslocamento vertical da base 
da fundação em relação a um determinado ponto de referência. Esse deslocamento 
ocasiona movimentação da infraestrutura e dependendo da intensidade pode ter um 
grande impacto na superestrutura. Em geral, podemos dizer que os recalques são 
resultado da interação do solo e do carregamento (SCHNAID, 2012).
Figura 12.2 Título: Prédios tortos na Orla de Santos-SP
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Santos#/media/Ficheiro:Santos_felipepitta.jpg
A principal reação é a remoção de vazios, a mudança de volume ou forma da 
massa de solo subjacente devido à evacuação de água ou ar dentro do vazio. Outro 
fator é a compressibilidade das partículas, porém, a depender do tipo de solo pode 
ser considerado insignificante (SCHNAID, 2012).
Pode-se dizer que a maioria dos solos granulares são altamente permeáveis e, 
portanto, exibem essas mudanças de volume mais rapidamente, enquanto os solos 
argilosos são menos permeáveis e, portanto, apresentam mudanças mais lentas 
(SCHNAID, 2012).
Vale lembrar que o recalque é um fenômeno que ocorre em todas edificações, 
porém, na maioria das vezes possuem os valores limitados pelas normatizações e 
são imperceptíveis a olho nu. Porém, em situações mais graves são responsáveis 
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pelo aparecimento de danos na superestrutura, que evoluem tornando-se fissuras na 
alvenaria, e em situações mais extremas, podem levar ao colapso estrutural.
Agora que você, caro (a) aluno (a), entendeu a importância dessa temática vamos 
estudar sobre a compressibilidade e adensamento do solo.
12.2 Compressibilidade e adensamento
Compressibilidade e adensamento são dois parâmetros em mecânica dos solos 
que nos permitem distinguir entre as propriedades tensão-deformação dos solos. 
Para solos saturados, cujos os vazios estão preenchidos de água, pode-se dizer que 
a compactação ocorre devido ao movimento da água neles contida. Se este solo for 
maioritariamente de grão fino, como é o caso dos solos argilosos, esta drenagem é 
lenta e ocorre ao longo do tempo. Este processo é chamado de adensamento (VELLOSO, 
1996). 
• A diferença entre compressibilidade e adensamento é muito simples. Mas para 
não gerar dúvidas no futuro, prestem atenção na definição segundo Velloso 
(1996):
⇨	 A compressibilidade é apenas uma propriedade do solo independente do tem-
po. Isso pode ser entendido como a relação entre a compactação do solo (mu-
dança de volume) e a tensão efetiva sobre ele.
⇨	 Em contrapartida, o adensamento, é um fenômeno que decorre ao longo do 
tempo e que é representado pela variação de volume do solo devido à drenagem 
da água preenchida nos espaços vazios do solo.
Anote a definição para não ter confusão em relação ao conceito de adensamento 
com o conceito de compactação. Anotado?
Vale lembrar que podemos observar uma variação de volume em ambos os casos, 
correto? Porém, durante a compactação, essa redução de volume é causada pela exclusão 
dos poros vazios do solo, enquanto no adensamento é causada pela exclusão de água. 
Outro ponto importante é que os solos argilosos apresentam um alto grau de 
adensamento ao longo do tempo, e o impacto nas estruturas é mais complexo do 
que o da areia, por isso o adensamento deve ser estudado com ênfase na argila 
(VELLOSO, 1996). 
Dentro do tema da compressibilidade e adensamento, iremos estudar os ensaios 
de laboratório que são empregados para determinação da deformabilidade dos solos. 
São eles: 
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• Ensaio de compressão axial;
• Ensaio edométrico. 
12.3 Ensaio de compressão axial
Este ensaio é realizado através da aplicação de um carregamento de compressão 
axialmente em um corpo de prova cilíndrico de solo (SCHNAID, 2012). Desta maneira, 
conheceremos as tensões aplicadas resultando em deformações axiais, através da 
relação entre o encurtamento do solo e a sua altura inicial, de acordo com a Equação:
(Equação 12.1)
Sendo: 
ε deformação axial (adimensional). 
∆h o encurtamento do solo (cm). 
h a altura inicial do corpo de prova (cm).
Através dos resultados encontrados, é plotado a curva de tensão-deformação, que 
possibilita identificar o comportamento elástico-linear para o solo e compreender o módulo 
de elasticidade para o valor de tensão. 
Vale relembrar que o solo não é um material elástico, isto é, as deformações sofridas 
pela aplicação de tensões não se recuperam.
12.4 Ensaio de adensamento (edométrico)
O teste de adensamento ou teste edométrico é um teste muito antigo desenvolvido 
por Terzaghi cuja principal função é determinar vários coeficientes de compressibilidade 
do solo. Este teste indica o fator de adensamento usado, por exemplo, empregado para 
projetar fundações de edifícios (SCHNAID, 2012). 
Resumidamente, o teste (Figura 12.3) consiste em submeter uma amostra de solo 
geralmente saturada a vários níveis crescentes de tensão vertical sem deformação radial. 
Figura 12.3 Título: Teste edométrico proposto por Terzaghi
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Consolidation_spring_analogy.jpg
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Este teste simula o comportamento do solo quando comprimido pelo peso de 
novas camadas de solo, como na construção de aterros sanitários. Uma vez que este 
ensaio evita a deflexão lateral, pode ser considerado representativo de situações onde 
as cargas superficiais produzemapenas deflexão compressiva.
Segundo Pinto (2006) o ensaio pode ser compreendido através das etapas:
1) O solo é reproduzido por uma mola onde a deformação é proporcional à carga 
aplicada. O solo saturado pode então ser representado como uma mola dentro de 
um cilindro cheio de água. O cilindro possui um pequeno furo no seu êmbolo, local 
onde a água pode sair lentamente retratando assim a sua baixa permeabilidade. 
O sistema está em equilíbrio;
2) Aplica-se um carregamento sobre o pistão. Nessa situação a água é que sustenta 
toda a carga, pois ela pode ser considerada incompressível. O sistema permanece 
na eminência do equilíbrio; 
3) À medida que a água passa pelo orifício ela é drenada, parte do carregamento 
passa a ser suportado pela mola que vai compactando seu comprimento e 
aumentando sua resistência. Essa representação simboliza que o solo está 
adensando e o sistema está em desequilíbrio;
4) Após drenar toda a água, o sistema permanece em equilíbrio pois a pressão 
da água foi toda dissipada e a mola, que representa a estrutura sólida do solo, 
resiste ao carregamento sozinha. É o fim do adensamento.
Ficou fácil através do esquema mecânico de Terzaghi compreender como funciona 
o adensamento dos solos? 
Na prática, O procedimento do ensaio é prescrito pela ABNT NBR 16853: Solo — 
Ensaio de adensamento unidimensional (ABNT, 2020) e compreende em adicionar 
uma amostra de solo entre duas pedras porosas dentro de um anel, com um tubo de 
drenagem para dissipação de água. 
Inclusive, lateralmente, também, há dois anéis que impedem as deformações laterais. 
Essa câmara que possui o solo é adicionada na prensa de adensamento para que se 
possa inserir as cargas para posteriormente a realização das leituras das deformações 
por meio do extensômetro, presente no topo da câmara (DAS, 2019). 
O carregamento desse ensaio é realizado em etapas, através da adição dos pesos 
na haste. Para cada peso inserido, deve-se registrar as deformações determinadas no 
extensômetro em um intervalo de tempo até que as deformações tenham estagnado 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mola
https://pt.wikipedia.org/wiki/Grau_de_Satura%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cilindro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cilindro
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Ambolo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Permeabilidade
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pist%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Escoamento_incompress%C3%ADvel
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mola
https://pt.wikipedia.org/wiki/Equil%C3%ADbrio_hidrost%C3%A1tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mola
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(aproximadamente, 24 horas) e, posteriormente, deve-se repetir o incremento dessas 
cargas, aplicando o dobro da carga anterior (DAS, 2019). 
Usualmente, insere-se de quatro a seis incrementos de carga, e, quando atinge o 
carregamento máximo, realiza o descarregamento com um ou dois incrementos de 
descarga. 
Sobre à carga inicial, o indicado é que não exceda a tensão efetiva de campo desse 
solo. Como resultado desse teste, encontraremos as deformações registradas pelo 
extensômetro, que serão interpretadas em índice de vazios, e as cargas aplicadas 
pelos pesos inseridos na prensa, que serão interpretadas em tensões (DAS, 2019). 
Baseado nesses dois parâmetros, encontra-se a curva de adensamento, onde o 
índice de vazios é plotado no eixo y, e as tensões verticais plotadas no eixo x, em 
escala logarítmica, como pode ser observada na Figura 12.4
Figura 12.4 Título: Curva de adensamento
Fonte: Caputo (2022)
Ao observarmos e estudarmos a curva ilustrado por Caputo (2022), concluímos 
que cada trecho proporciona uma informação importante a respeito do histórico de 
tensões do solo, isto é, todas as tensões a que esse solo já foi sujeitado: Destaca-se 
o trecho de recompressão, o trecho da reta virgem e o almogamento. 
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O trecho de recompressão ilustra o trecho da curva onde o solo é submetido a 
tensões às quais ele já foi submetido anteriormente, ou seja, já sofreu em campo.
A tensão de pré-adensamento, ilustra uma informação muito importante a respeito 
do histórico de tensões do solo. Ela fornece a máxima tensão que o solo em análise já 
sofreu em campo, isto é, em algum momento da evolução do solo, ele foi carregado a 
sobrecargas que pode ser, por exemplo, camadas de solo que posteriormente foram 
retiradas, escavadas ou erodidas. 
Essa tensão de pré-adensamento pode ser confrontada à tensão efetiva do solo, 
e, através desse comparativo, Segundo Das (2019) podemos chegar a três situações: 
• Tensão de pré-adensamento = tensão efetiva: 
Nessa situação, o solo não esteve submetido, anteriormente, a maiores tensões e, 
por conta disso, é classificado como normalmente adensado. 
• Tensão de pré-adensamento > tensão efetiva: 
Nessa situação, o solo esteve, no passado, submetido a tensões maiores que as 
atuais e, dessa forma, é classificado como sobreadensado.
• Tensão de pré-adensamento < tensão efetiva: 
Nessa situação, o solo encontra-se em processo de adensamento devido a 
carregamentos recentes e, sendo assim, é classificado como pré-adensado.
Em contrapartida, o trecho da reta virgem representa as novas tensões que o solo 
está sendo solicitado.
O amolgamento do solo é a situação da perda de resistência de um solo devido 
a destruição de sua estrutura. É o fenômeno autor da formação de lama nos solos 
argilosos. O amolgamento segrega a estrutura original do solo, ou seja, fragmenta 
as ligações existentes desde a sua formação, e provoca uma redução da resistência 
(CAPUTO, 2022).
12.5 Compressibilidade
Uma das principais origens dos recalques é a compressibilidade dos solos, ou seja, 
a perda de volume sob carga. Em particular, um caso de grande importância prática diz 
respeito à compressibilidade de camadas de solo saturadas e restritas lateralmente. 
Essa situação dá origem ao chamado recalques por adensamento, que também é 
conhecido por recalques por consolidação. 
Vale lembrar que todos os materiais se deformam sob a ação de cargas aplicadas. 
Para vários materiais utilizados na construção (madeira, aço, etc.), a resistência do 
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material fornece uma propriedade correlacionada entre carga e deformação relativa. 
Essas correlações são tabeladas e usadas diretamente no projeto da estrutura. Porém, 
na mecânica dos solos não aparece imediatamente após a aplicação da carga, mas 
em função do tempo, um exemplo característico de argila (CINTRA, 2011).
Além disso, tais deformações podem afetar as estruturas acima dele, pois, os 
recalques diferenciais, provocam nas estruturas acréscimos de esforços, por vezes, 
se tornam bastante comprometedores à sua própria estabilidade (CINTRA, 2011).
Portanto, ao projetar uma estrutura, é interessante prever o recalque que a estrutura 
irá sofrer, a fim de tomar as decisões corretas sobre o tipo de fundação e sistema 
estrutural a ser empregado. Afinal, o problema de cálculo do recalque também interessa 
aos engenheiros estruturais. 
Para o conhecimento da ordem de grandeza dos recalques por adensamento, além 
do reconhecimento do subsolo, que fornece a espessura, a posição e a natureza das 
camadas que o constituem, assim como os níveis d’água, necessita-se ainda conhecer:
 a) a distribuição das pressões observadas em cada um dos pontos do terreno, 
pela carga da obra; 
b) as propriedades dos solos, cuja caracterização abordaremos adiante.
12.5.1 Compressibilidade dos terrenos permeáveis
Para solos altamente permeáveis, como areia ou cascalho, a pressão efetiva é 
praticamente sempre igual à pressão aplicada e, portanto, a deformação ocorre muito 
rapidamente. Tal deformação pode ser facilmente explicada pelo reajuste da posiçãodas partículas do solo. Portanto, a deformação de solos permeáveis é muito mais 
irreversível do que a de argila (PINTO, 2006). 
12.5.2 Compressibilidade dos terrenos pouco permeáveis (argila)
No caso de camada de argila, a sua variação de altura, que se denomina compressão 
primária ou adensamento propriamente dito, ilustra apenas uma fase particular da 
compressão. 
Além desta, deve-se considerar ainda a compressão inicial ou imediata — a qual se 
atribui a uma deformação da estrutura da argila após a aplicação brusca do carregamento 
e à compressão instantânea da fase gasosa, quando esta existir (PINTO, 2006).
Já a compressão secundária, também chamada “efeito secundário” do adensamento, 
o qual se explica como uma compressão formado pelas partículas do solo (PINTO, 2006). 
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12.6 Classificação dos tipos de recalque
Dessa forma, caro (a) aluno (a), como você constatou existem vários tipos distintos 
de recalques. Segundo Cintra (2011) é possível distinguir os tipos de recalque a partir 
de dois pontos de vista:
1. Solo:
a) Imediato 
b) Primário
c) Secundário
d) Colapso
2. Estrutura:
a) Recalque uniforme
b) Recalque diferencial
c) Recalque distorcional
12.6.1 Solo 
Segundo Cintra (2011) do ponto de vista do solo, classificam-se quatro tipos de 
recalque. Esses tipos estão relacionados a fase em que o processo se encontra:
O recalque imediato é a primeira fase observada no nível do solo em decorrência 
dos serviços iniciais de fundação. Nesta etapa, o solo pode ser considerado com um 
comportamento elástico. Além disso, o recalque imediato apresenta-se essencialmente 
em solos arenosos, e em solos não saturados. Basicamente decorre quando parte 
das tensões, oriundas de um carregamento são transferidas imediatamente.
Em situações onde os deslocamentos são pequenos, os recalques podem ser 
calculados pela Teoria da Elasticidade, com a aplicação de parâmetros de deformabilidade 
do trecho inicial, associados às respectivas condições de drenagem.  Matematicamente, 
os recalques imediatos ou não drenados também são calculados, pelo somatório das 
deformações verticais derivadas pelas variações de tensão oriundas do carregamento.
Já a etapa do recalque primário é a etapa derivada pelo peso da estrutura construída. 
À medida que se acrescenta peso ao solo, o mesmo irá deformar gradualmente. 
Esse processo, de acordo com o tipo de solo, pode durar dias ou anos. Sendo, então, 
imprescindível o acompanhamento desse fenômeno, pois pode ser necessário realizar 
reforços estruturais e de fundação, por exemplo. 
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Para a consideração de recalques primários, emprega-se a variação do índice de 
vazios, utilizando como referência os parâmetros de compressibilidade dos solos, 
através das correlações das variações volumétricas com as variações de tensões 
efetivas, já apresentada nesse material. 
O recalque secundário é a compressão volumétrica do solo a partir do deslocamento 
das partículas. Esse tipo de recalque é bastante observado e significativo em solos 
orgânicos com presença de matéria orgânica. 
Por fim, o colapso se apresenta quando as partículas do solo, geralmente fino, por 
não haver inicialmente a presença de água, rompem sua ligação ao serem umidificados. 
Isso provoca uma variação brusca do solo e, consequentemente, pode ocasionar 
o colapso da estrutura.
Por fim, podemos representar matematicamente o recalque total (ρt) em duas 
parcelas:
(Equação 12.2)
Sendo:
ρt = recalque total ou absoluto;
ρi: recalque imediato;
ρc: recalque por adensamento (primário +secundário).
O recalque total absoluto depende do tipo de solo, por exemplo, em solos arenosos 
o recalque total representa apenas ao recalque inicial devido à alta permeabilidade. 
Os recalques por adensamento são observados apenas em solos argilosos e os 
secundários em argilas saturadas muito moles ou solos orgânicos (CINTRA, 2011). 
12.6.2 Estrutura
Segundo Velloso (1986) o recalque uniforme é a situação desejada e prevista 
pelos projetistas, em baixa intensidade, ele é observado em solos suficientemente 
homogêneos, de maneira, que a estrutura desloque toda de forma igual. À medida 
que esse tipo de recalque manifesta grandes intensidades, começam a apresentar 
rupturas em tubulações hidrossanitárias, rampas e etc.
Já o recalque diferencial ocorre com solos que apresentam pontos não homogêneos 
ao longo das suas camadas e que não tenha sido projetada fundações a partir dessa 
peculiaridade, sendo assim, observa-se modificação ao longo de uma direção linear 
(VELLOSO, 1986). 
https://www.youtube.com/watch?v=yOmQW0SnDlM
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Por fim, o recalque distorcional é considerado o mais complexo entre os três. Ele 
deriva de variações pontuais do solo. Observado em terreno com menor capacidade 
de suporte, destacando problemas como trincas angulares em 45° nas alvenarias 
(VELLOSO, 1986). 
Dessa forma, o solo apresenta uma capacidade de carga decrescente ao longo de 
uma extensão. Exemplos desse recalque são a Torre de Pisa e os prédios de Santos. 
Os problemas estruturais são relacionados à sensação de tombamento da estrutura 
e nivelamento do piso, além de outros problemas derivados pelo desnivelamento 
apresentado.
ISTO ESTA NA REDE
Um dos edifícios da Orla de Santos foi reaprumado, um grande marco para a 
engenharia do país. Na engenharia todo processo de recuperação possui um custo, 
venha conferir o custo desse marco para a engenharia estrutural e geotécnica. 
https://revistapesquisa.fapesp.br/predio-de-santos-e-colocado-no-prumo/
https://www.cimentoitambe.com.br/massa-cinzenta/predios-tortos-de-santos-como-eles-estao-hoje/
https://revistapesquisa.fapesp.br/predio-de-santos-e-colocado-no-prumo/
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CAPÍTULO 13
COLAPSO E SUBSIDÊNCIA 
DOS SOLOS
13.1 Introdução ao colapso estrutural
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Os carregamentos inevitavelmente geram recalques em todos os tipos de solo, 
independente da natureza do solo e da sua resistência de suporte. Os recalques geralmente 
tende a parar ou se estabilizar após um longo ou curto período de tempo, dependendo das 
propriedades geotécnicas do solo. Por exemplo, assentamentos arenosos se estabilizam 
em algumas horas ou dias. Por outro lado, assentamentos em solos argilosos moles 
tendem a finalizar ou se estabilizar após várias décadas.
O recalque do solo pode ocorrer em solos que suportam edifícios com fundações 
rasas e também fundações profundas. Portanto, para evitar a ocorrência de recalques 
indesejados e garantir o bom desempenho do sistema de fundação, você, caro (a) aluno 
(a), aprendeu sobre a necessidade e a importância da realização de estudos geotécnicos 
preliminares para conhecer as propriedades do solo que suportará a fundação da 
edificação.
Apesar de já estudado no capítulo anterior sobre recalques, vale a atenção redobrada 
para o assunto aqui presente, pois trata-se de assuntos peculiares dos solos presentes 
em território brasileiro. Os tipos de recalques que serão abordados neste capítulo são 
aqueles que são observados em terrenos constituídos por “solos colapsíveis” e “solos 
argilosos moles” e que podem ser encontrados em diversas porções do território brasileiro 
e do Estado de São Paulo. 
Algumas regiões possuem solos com características geológicas especiais que 
requerem atenção especial quanto à ocorrência de vários recalques da fundação, o 
que pode ser um problema sério para a estabilidade da edificação.
A ocorrência generalizada de trincas e fissuras nas alvenarias das edificações, devido 
aos recalques no solo compressível, exigereparos muitas vezes incompatíveis com 
o baixo custo das edificações, inviabilizando economicamente a restauração de sua 
estrutura. 
Dessa forma, o fator econômico pode se tornar um obstáculo para a restauração total 
ou parcial da edificação para garantir as mesmas condições funcionais e estruturais. A 
falta de recursos para a correção, assim que aparecem os primeiros sinais de recalque, 
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ocasiona o prolongamento da manifestação patológica, que se negligenciado por um 
longo período pode levar ao colapso estrutural.
13.2 Solos colapsíveis
Os solos colapsíveis são definidos como solos que sofrem alguma forma de colapso 
sob certos tipos de carregamento (como o peso de um edifício) ou o peso devido à 
intrusão de água da chuva, vazamento de sistemas de água e esgoto ou aumento dos 
lençóis freáticos, o “colapso” acarreta um repentino deslocamento das estruturas do 
solo (MASSAD, 2022).
Este tipo de recalque é conhecido por ‘colapso’ e os solos são classificados como 
colapsíveis. Resumidamente, são solos que sofrem considerável redução de volume 
quando umedecidos, com ou sem solicitação de carga adicional. 
Sendo assim, esses solos que apresentam recalques significativos quando saturados 
e submetidos a sobrecarga, podem ser observados nas regiões tropicais, principalmente 
onde estações relativamente secas se alternam com estações de chuva intensa, ou 
regiões áridas e semiáridas. 
Segundo Massad (2022) estas regiões fornecem condições ideais para o 
desenvolvimento de solos colapsíveis, presentes nas áreas do território nacional brasileiro 
(principalmente na região centro-sul do país) e na maior parte do estado de São Paulo.
Algumas semelhanças dos solos colapsíveis são: 
• Baixos valores do índice de resistência à penetração (geralmente NSPT< 4 golpes);
• Granulometria aberta (ausência da fração silte);
• Baixo grau de saturação (<60%);
• Porosidade maior que 40%.
13.3 Solos argilosos moles/solos compressíveis
Os solos argilosos moles, ou simplesmente referidos como “solos compressíveis”, 
a depender do carregamento não possuem resistência suficiente ou desejável para 
suportar as cargas ou exigências dos sistemas estáticos (lajes, vigas, colunas) de uma 
edificação (CINTRA, 2011). 
As fundações diretas ou rasas (sapatas e radiers) são construções que quando 
edificadas sobre solos argilosos moles devido à possibilidade do acontecimento de 
recalques diferenciais excessivos e, como resultado, o comprometimento estrutural da 
edificação, podem aparecer problemáticas em relação inclusive sobre os sistemas de 
fundações (CINTRA, 2011). 
Além disso, a respeito das fundações das edificações não é aconselhável edificar 
fundações rasas em solos mais resistentes que se encontram, porém, assentados 
em camadas subjacentes de solos argilosos moles. Nestas situações, aconselha-se 
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empregar fundações profundas que ultrapassam a camada de solo argiloso mole e 
fiquem “cravadas” em solos mais resistentes (VELLOSO, 1996)
A respeito dessa temática vale ressaltar e exemplificar os recalques devido a solução 
de fundação adotada nos casos típicos de fundações rasas construídas em terrenos 
constituídos por solos argilosos moles são as edificações situadas ao longo da orla de 
Santos-SP, edificadas na década de 70, quando ainda não havia a prática das fundações 
profundas. 
As fundações rasas foram edificadas em cima de uma camada de areia compacta 
com profundidade de aproximadamente 10 metros, mas o que desconhecia era que 
essa mesma camada compactada estava apoiada sobre uma camada espessa de argila 
mole altamente compressível. 
Sendo assim, na presença de terrenos formados por solos argilosos moles não é 
aconselhável o emprego de fundações rasas ou diretas para a construção de edificações, 
inclusive quando existirem cargas elevadas como as de grandes edifícios, por exemplo. 
Nessas situações recomenda-se a utilização de fundações profundas, buscando atingir 
profundidades adequadas com as solicitações, onde encontre camadas de solos 
resistentes que permite alcançar um bom desempenho das estruturas de fundações 
(VELLOSO, 1996)
13.4 O fenômeno do colapso: como ocorre?
Segundo Gerscovich (2016) existem duas condições básicas para a progressão da 
erosão natural do solo, colapso em solos naturais. A primeira é a estrutura porosa (alta 
porosidade e alto índice de vazios) e estado insaturado (baixo teor de água ou nível de 
saturação). 
No entanto, duas condições básicas devem ser atendidas para que um solo entre 
efetivamente em colapso: a elevação do teor de umidade (que pode ser derivada a partir 
do excesso de chuva ou até mesmo uma tubulação rompida, etc.) e a atuação de um 
estado de solicitações externas (uma edificação, por exemplo) (GERSCOVICH,2016).
Resumidamente, os solos suscetíveis as ocorrências do colapso retratam uma grande 
sensibilidade à ação da água, isto é, o acréscimo do teor de umidade ou grau de saturação 
do solo é o estopim do colapso. 
Nesses solos os grãos são unidos pelas ligações as quais se mantêm agrupados por 
uma fraca cimentação, conforme já estudamos anteriormente. Quando atua uma carga 
excedente ao seu peso próprio, simultaneamente com o acréscimo do teor de umidade 
do mesmo, decorre a quebra estrutural das ligações de cimentação que conservavam 
os grãos unidos (PINTO, 2006). 
Porém, caso não ocorra a aplicação externa de carga, por exemplo, o carregamento 
solicitante derivado de uma edificação, sobre o terreno não haverá quebra das ligações, 
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mesmo que aumente o teor de umidade, pois apenas o peso próprio do terreno não é 
suficiente para efetuar o colapso. 
Isso ocorre, pois, a permeabilidade do solo é consideravelmente alta para que a 
água penetre e promova o aumento do teor de umidade, mas sem desfazer ou destruir 
a cimentação de seus grãos. Essa é a elucidação porque esses solos não presenciam 
colapso nas suas condições naturais, mesmo recebendo precipitações desde o seu 
processo de formação e consolidação (PINTO, 2006). 
13.5 O fenômeno da subsidência ou adensamento: como ocorre?
O termo subsidência ou adensamento é empregado na engenharia geotécnica para 
ilustrar a diminuição de volume dos solos sob a condição de carregamentos aplicados. A 
subsidência ou adensamento é a manifestação pelo qual os recalques verificam-se com 
expulsão da água do interior dos vazios (poros) dos solos saturados. (MASSAD, 2022). 
Dessa forma, a evolução do adensamento (ou recalque) com o tempo está em função 
do tipo de solo. A título de exemplo, em solos arenosos saturados, devido à sua alta 
permeabilidade, o adensamento sucederá rapidamente, pois a água presente nos vazios 
do solo pode ser drenada sem dificuldades. 
Por outro lado, nos solos argilosos saturados, quando solicitado pelo carregamento, a 
saída de água dos vazios do solo é observada lentamente devido à baixa permeabilidade 
e, consequentemente, a magnitude dos recalques irá aumentar com o tempo.
13.6 Como evitar danos causados por fenômenos de colapso e subsidência?
Diante do exposto, foi possível observar os principais riscos em construir fundações 
em solos colapsíveis. Dessa forma, após analisar e pontuar os riscos existentes em 
construções levantadas nas áreas de solos colapsíveis, deve-se empregar metodologias 
científicas e tecnológicas para identificar essas áreas de riscos.
Esses métodos científicos e/ou tecnológicos permitem evitar a ocorrência de danos 
causados por fenômenos de colapso e subsidência. Segundo Castro (2008) Entre eles 
sobressaem os métodos de identificação prévia, como: 
a) Mapeamentos geológicos-geotécnicos;
b) Mapeamentos geoestatísticos de variáveis geotécnicas associadasaos fenômenos 
de colapso e subsidência; 
c) Elaboração de cartas de risco de colapso de solos e cartas do potencial de colapso 
de solos. 
Também são significativos relembrar os métodos de prevenção de recalques 
diferenciais, como por exemplo, compactação/adensamento prévio da camada de solo 
colapsível/compressível e o emprego de fundações profundas. 
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13.6.1 Elaboração de cartas de risco de colapso de solos 
A Identificação prévia de solos colapsíveis ou compressíveis pode ser considerada a 
partir da elaboração de cartas de risco ou de potencial de colapso/subsidência de solos 
colapsíveis ou compressíveis (Figura 13.1). 
Figura 13.1 Título: Mapa de risco em escala de detalhe de São José do Rio Preto - SP
Fonte: https://www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/institutogeologico/2012/10/mapeamento-das-areas-de-risco-a-escorregamentos-inundacoes-erosao-e-
colapso-de-solos-do-municipio-de-aparecida-cacapava-mirassol-pindamonhangaba-redencao-da-serra-roseira-sao-jose-do-rio-preto/
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As cartas de risco e do potencial de colapso e subsidência de solos permitem 
determinar regiões onde há possibilidade de ocorrência de solos colapsíveis ou 
compressíveis podendo, desta forma, direcionar devidamente a ocupação de áreas 
urbanas (CASTRO, 2008).
Portanto, pode-se evitar danos significativos causados por recalques indesejáveis 
em diversos tipos de construções, poupando prejuízos financeiros e riscos de vida 
da população e moradores.
A Figura 13.1 ilustra a carta do potencial de colapso dos solos da cidade de São 
José do Rio Preto - SP, onde a área urbana foi segregada em regiões e classificadas 
segundo a possibilidade de ocorrência de danos para as edificações: 
a) Baixo: regiões onde praticamente a possibilidade de ocorrer colapso de solo é 
extremamente baixa, ou seja, insignificante do ponto de vista de riscos; 
b) Média: pode haver colapso de solo, no entanto, de baixa magnitude, e eventualmente 
ocorrer algum dano para as edificações; 
c) Alto: o colapso de solo pode ser alto e haver probabilidades concretas de ocorrência 
de danos para as edificações; 
d) Muito alto: o colapso de solo pode atingir magnitude muito elevada, inviabilizando 
a implantação de edificações nestas regiões.
Entretanto, vale relembrar, que apesar de importante, esses métodos não dispensam, 
de maneira nenhuma, a etapa de investigações detalhadas da estratificação dos solos, 
sendo indiscutivelmente essencial a realização de sondagens de simples reconhecimento 
SPT para o dimensionamento adequado dos elementos de fundação e para garantir 
um desempenho satisfatório dos mesmos. Caso seja necessário, deve-se realizar o 
estudo e empregar outros métodos para uma investigação mais fidedigna, conforme 
já estudado anteriormente. 
O amplo território brasileiro apresenta uma ampla peculiaridade observada nos 
territórios, o seu conhecimento similarmente ilustra uma condição importante para a 
avaliação dos potenciais e limitações de cada solo, além da sua sustentabilidade em 
função dos usos e das práticas aplicadas.
13.6.2 Solos brasileiros
O Brasil detém uma grande diversidade de solos em sua extensão continental, 
decorrente da ampla diversidade e de fatores de formação do solo. Nas 13 classes de 
solos apresentadas no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS), constata-
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se a influência desses fatores através da grande variabilidade das características 
químicas, físicas e morfológicas (EMBRAPA, 2018).
Predominam nos solos brasileiros: Latossolos, Argissolos e Neossolos, que no 
conjunto se distribuem em aproximadamente 70% do território nacional. A classificação 
pode ser analisada através do mapa de solos do brasil (EMBRAPA, 2018).
Para visualizar a Figura 13.2 em alta resolução, segue o endereço eletrônico: 
http://geoinfo.cnps.embrapa.br/documents/1032?link=tema-solos-brasileiros
Figura 13.2 Título: Mapa de solos do Brasil
Fonte: http://geoinfo.cnps.embrapa.br/documents/1032?link=tema-solos-brasileiros
As classes Latossolos e Argissolos ocupam aproximadamente 58% da área e são 
solos profundos e altamente intemperizados (EMBRAPA, 2018).
Os latossolos são encontrados em relevo mais plano, dificultando o processo de 
erosão, e, por serem mais estáveis, suportam construções e estradas. No Brasil, existem 
latossolos vermelhos (Figura 13.3), vermelho-amarelos (alaranjados), amarelos (Figura 
13.4) e marrons.
http://geoinfo.cnps.embrapa.br/documents/1032?link=tema-solos-brasileiros
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Os Latossolos estão presente na maior parte do território brasileiro, e são observados 
em todos os estados. E possuem algumas propriedades presentes:
• Apresentam porosidade e boa drenagem. 
• Os latossolos brasileiros são muito espessos e bem desenvolvidos, atingindo 
grande profundidade por causa da forte atuação das temperaturas elevadas e 
das chuvas abundantes.
Figura 13.3 Título: Latossolo de coloração vermelha
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Latossolo#/media/Ficheiro:Latossolo_Vermelho_(SiBCS,_2018).png
Figura 13.4 Título: Latossolo de coloração amarelo
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Latossolo#/media/Ficheiro:Latossolo_Amarelo_(SiBCS,_2018).png
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Além do latossolo, outro solo que apresenta uma grande importância nos solos 
brasileiros são os argissolos. 
Figura 13.5 Título: Argissolo vermelho de coloração
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Argissolo#/media/Ficheiro:Argissolo_Vermelho_(SIBCS,_2018).png
Figura 13.6 Título:
Fonte:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Argissolo_Amarelo_%28SIBCS%2C_2018%29.png
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Suas principais propriedades são: 
• Esses solos são menos profundos do que os Latossolos e dependendo da rocha-
mãe, podem ser ácidos, pobre em nutrientes e favoráveis à erosão (EMBRAPA, 
2018).
No Brasil, é possível encontrar argissolos vermelhos (Figura 13.5), vermelho-amarelos 
(alaranjados) amarelos (Figura 13.6), marrons e acinzentados.
Também ocorrem solos de média a alta fertilidade, em geral pouco profundos em 
decorrência de seu baixo grau de intemperismo. Estes se enquadram principalmente 
nas classes dos Neossolos, Luvissolos, Planossolos, Nitossolos, Chernossolos e 
Cambissolos (EMBRAPA, 2018).
ISTO ESTÁ NA REDE
Para visualizar o Mapa Pedológico do Estado de São Paulo: 
http://solossp.iac.sp.gov.br/pdf/mapa_pedologico_Solos_Estado_de_Sao_Paulo.
pdf
Além disso, caro (a) aluno (a), as áreas com vegetação natural são essenciais para 
a conservação da biodiversidade e para a manutenção dos serviços ecossistêmicos. 
Dessa forma, para garantir a proteção da vegetação natural remanescente é 
prioridade para a fiscalização ambiental no Estado de São Paulo.
Com a finalidade de contribuir para o cumprimento deste desafio, a Secretaria 
de Infraestrutura e Meio Ambiente (SIMA) desenvolveu uma metodologia para 
possibilitar a identificação e fiscalização das alterações ilegais na vegetação natural 
e outras irregularidades: o MAIS – Monitoramento Ambiental por Imagens de 
Satélites.
Segue o link para saber mais sobre esse assunto:
https://www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/cfb/protecao-e-fiscalizacao/
mais/
http://solossp.iac.sp.gov.br/pdf/mapa_pedologico_Solos_Estado_de_Sao_Paulo.pdf
http://solossp.iac.sp.gov.br/pdf/mapa_pedologico_Solos_Estado_de_Sao_Paulo.pdf
https://www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/cfb/protecao-e-fiscalizacao/mais/https://www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/cfb/protecao-e-fiscalizacao/mais/
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CAPÍTULO 14
ANÁLISE E 
MAPEAMENTO DE RISCO
14.1 Conceitos básicos
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Nos capítulos anteriores estudamos os principais índices do solo, o seu 
comportamento, seus modos de falha e finalizaremos com os fenômenos geoambientais 
associados às ocorrências de desastres naturais. Algumas destas ocorrências podem 
ser prevenidas se houver planejamento adequado no uso e ocupação do solo. Há 
situações, no entanto, que mesmo não sendo evitáveis, podemos minimizar os danos, 
se forem realizados uma análise e mapeamento deste risco.
Segundo Tominaga (2009) um fenômeno geológico pode ser classificado com 
acidente ao ocasionar consequências sociais e econômicas, como por exemplo, perdas 
e danos materiais (Figura 14.1).
Sendo assim, a suscetibilidade de uma região a um determinado fenômeno geológico 
está relacionada à possibilidade de sua ocorrência como um evento sem danos, ao 
mesmo tempo que o risco faz alusão à possibilidade de que a ocorrência do fenômeno 
tenha consequências sociais e econômicas.
Figura 14.1 Título: Homem ilhado em região alagada
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/um-homem-sentado-dobrou-os-joelhos-e-colocou-as-maos-na-cabeca-na-base-da-arvore-e-rodeado-de-agua_5469366.
htm#&position=18&from_view=undefined
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Uma das organizações internacionais de destaque estabelecida pela ONU, após a 
Década Internacional de Redução dos Desastres Naturais (1990-1999), o International 
Strategy for Disasters Reduction - ISDR tem como proposito a organização de estratégias 
de redução dos riscos de desastres no mundo, visando, essencialmente a redução 
das vulnerabilidades das comunidades como maneira de reduzir o risco de desastres.
Porém, a redução dos riscos é determinada principalmente através da adoção e 
prática de medidas preventivas. Tais medidas requerem estudos preliminares dos 
fatores condicionantes e dos mecanismos dos fenômenos envolvidos, assim como 
de uma análise do perigo e do risco. 
Para uma melhor compreensão do processo de análise que engloba esta avaliação, 
caro (a) aluno (a), observa-se a seguir os principais conceitos e terminologias relacionadas 
a perigos e riscos geoambientais.
14.1.1 Conceitos básicos de avaliação de perigo e risco 
A definição de risco pela UN-SDR (2004), tratando das iniciativas globais de redução 
de desastres, pode ser resumidamente: 
Risco como a possibilidade de consequências prejudiciais, ou danos previstos (morte, 
ferimentos a pessoas, prejuízos econômicos, etc) derivados da interação entre perigos 
naturais ou estimulados pela ação humana e as condições de vulnerabilidade. A versão 
atualizada (UN-ISDR, 2009) classifica risco como “A combinação da probabilidade de 
um evento e suas consequências negativas”.
Segundo UN-ISDR (2004), a compreensão dos perigos ambientais engloba a 
consideração de vários fenômenos físicos da Terra, abrangendo uma ampla gama de 
perigos, tais como, os geofísicos, meteorológicos, hidrológicos, geológicos, tecnológicos, 
biológicos e até mesmo sócio-políticos, individualmente ou em complexas interações. 
Sendo assim, os processos essenciais na formulação do risco: 
⇨	 A possibilidade da ocorrência de um evento;
⇨	 Fenômeno ou atividade humana potencialmente danosa;
⇨	 Vulnerabilidade, isto é, o grau de suscetibilidade do elemento exposto ao perigo. 
Logo, podemos concluir que o impacto do desastre dependerá das características, 
probabilidade e intensidade do perigo, assim como da vulnerabilidade das condições 
físicas, sociais, econômicas e ambientais dos elementos expostos. 
Além disso, os perigos têm sido geralmente classificados com base em sua 
origem, naqueles considerados naturais ou tecnológicos. Já os perigos naturais são 
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divididos em três grandes categorias: hidrometeorológicos, geológicos e biológicos, 
cuja classificação pode ser observada na Tabela 14.1 abaixo:
PERIGO
Um evento, fenômeno ou atividade humana potencialmente danoso, o qual pode causar perda de vidas 
ou ferimentos a pessoa, danos à propriedades, rupturas sócio econômicos ou degradação ambiental.
PERIGOS NATURAIS
Processos ou fenômenos naturais que ocorrem na biosfera e que podem constituir-se em um evento 
danoso. Os perigos naturais podem ser classificados quanto à origem em: geológico, hidrometeorológico 
e biológico.
Origem Exemplos de Fenômenos
Perigos geológicos, processos ou fenômenos 
naturais que podem ser de origem endógena 
ou exógena
Terremotos, tsunamis; Atividade e emissões vulcânicas; 
Movimentos de massa, escorregamentos, queda de 
blocos rochosos, liquefação; colapso superficial, atividade 
de falha geológica.
Perigos hidrometeorológicos, Processos ou 
fenômenos naturais de natureza atmosférica, 
hidrológica ou oceanográfica.
Inundações/enchentes, lama/detritos; 
Tempestades marinhas, ventanias, chuvas de 
tempestades, nevasca, relâmpagos; 
Secas, desertificação, fogo, temperaturas extremas, 
tempestade de areias; 
Avalanches de neve.
PERIGO TECNOLÓGICO
Perigo associado com acidentes tecnológicos ou industriais, rompimento de infraestrutura ou atividades 
humanas que podem causar perda de vidas ou ferimentos a pessoa, danos às propriedades, rupturas 
sócio econômicos ou degradação ambiental. 
Exemplos: poluição industrial, radioatividade, resíduo tóxico, queda de barragens, acidentes industriais, etc.
Tabela 14.1 Título: Tabela dos perigos naturais
Fonte: UN-ISDR (2009)
O risco é um perigo mensurável, pois um procedimento, considerado potencialmente 
perigoso, transforma-se em um risco para a população atingida a partir do momento 
em que se torna renunciável, seja por expressar sinais anteriores ou pela repetição, 
frequência da ocorrência. Sendo assim, a estatística tem um papel importante no 
estudo do risco.
Uma vez realizado o estudo aprofundado e utilizando a estatística, a investigação 
dos perigos que aconteceram no passado e o monitoramento da situação presente 
permitem entender e prever a ocorrência de futuros perigos, permitindo que uma 
comunidade ou o poder público possa minimizar o risco de um desastre (UM-ISDR, 
2004).
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Além disso, sabe-se a importância de reunir, interpretar e sempre que possível 
atualizar o banco de dados a respeito das informações e características determinadas 
ao longo das pesquisas cientificas e de campo.
Sendo assim, observa-se o Mapa Pedológico do Estado de São Paulo (Figura 14.2), 
apresentado por Rossi (2022) passou por ajustes e acréscimos, sempre no proposito 
e no procedimento de compilação de dados com controle de campo, incluindo dados, 
de maneira a fornecer informações mais delineado e aprofundado. 
Figura 14.2 Título: Mapa pedológico do estado de São Paulo 
Fonte: ROSSI, M.; NALON, M. A.; KANASHIRO, M. M. 2022. ATLAS DE SUSCETIBILIDADES DOS SOLOS DO ESTADO DE SÃO PAULO. São Paulo: Instituto de 
Pesquisas Ambientais, 2022. V.1. 99p
Disponível também em: https://www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/ipa/atlas-de-suscetibilidades-dos-solos-do-estado-de-sao-paulo/ 
14.2 Mapa de perigo
O mapa de perigo informa a probabilidade espacial e temporal de acontecer um 
processo ou um fenômeno com possibilidade de causar danos. Os métodos de 
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análise de perigos são bastante peculiares, pois dependem do tipo de processo e 
das características da área. 
Na avaliação de perigo a escorregamentos, é observado asuscetibilidade natural 
do terreno e as características do uso e ocupação do solo como indicativos do perigo 
potencial. Normalmente, empregam-se duas abordagens principais para análise de 
perigo, uma qualitativa e outra quantitativa (ROSSI, 2022).
Ao coletar, reunir e interpretar dados, a pesquisa qualitativa lida com estudos teóricos, 
enquanto a pesquisa quantitativa lida com números e estatísticas. Ambos os métodos 
são importantes para confrontar e obter diferentes tipos de conhecimento e dados.
A avaliação de risco é de imprescindível para o planejamento e desenvolvimento 
das estratégias de redução de desastres. Os procedimentos empregados na avaliação 
de risco diferem entre si, mas de modo geral, avaliação de risco emprega o uso banco 
de informações para determinar a probabilidade e possibilidade da ocorrência dos 
eventos e a dimensão de suas possíveis consequências (ROSSI, 2022). 
Em relação aos riscos geológicos sugerem-se os seguintes procedimentos: 
• Definir o fenômeno em potencial (localização, dimensão, mecanismos);
• As ocorrências anteriores (mapa de inventário ou cadastro); 
Análise e mapeamento dos fatores condicionantes do meio físico e dos tipos de uso 
e ocupação do solo, os quais interferem, aumentando ou reduzindo a probabilidade 
de ocorrência do processo potencialmente perigoso (mapas de perigo);
 Análise do risco das áreas de perigo em conjunto com a vulnerabilidade e dano 
potencial do elemento em risco (mapas de risco).
Enfatiza-se, assim, que a maior parte dos desastres decorrentes de fenômenos 
naturais pode ser reduzida, minimizada ou até mesmo evitada, se forem adotadas 
medidas de prevenção e de disciplinamento do uso e ocupação do solo. Os instrumentos 
legais para as ações de planejamento são: 
• Os Planos Diretores Municipais; 
• Os Zoneamentos Ecológico-Econômicos (ZEEs); 
• Áreas de Proteção Permanentes (APPs), 
• CONAMA;
• Os mapas de suscetibilidade, de perigo e de risco são os instrumentos técnicos 
que fornecem subsídios a estas ações.
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ISTO ESTÁ NA REDE
O Plano Diretor Estratégico (PDE) do Município de São Paulo foi criado em 31 de 
julho de 2014, é uma lei municipal que orienta o desenvolvimento e o crescimento 
da cidade e possui validade até 2029.
Formulado com a participação da sociedade, o PDE conduz as ações dos 
produtores do espaço urbano, públicos ou privados, com o propósito que o 
desenvolvimento da cidade seja realizado de forma planejada e atenda às 
necessidades coletivas de toda a população, visando garantir uma cidade mais 
moderna, equilibrada, inclusiva, ambientalmente responsável, produtiva e, sobretudo, 
com qualidade de vida.
https://gestaourbana.prefeitura.sp.gov.br/marco-regulatorio/plano-
diretor/#:~:text=O%20Plano%20Diretor%20Estrat%C3%A9gico%20do%20
Munic%C3%ADpio%20de%20S%C3%A3o,desenvolvimento%20da%20cidade%20
seja%20feito%20de%20forma%20
Além disso, caro (a) aluno (a), segue o link com as informações necessárias sobre 
as Unidades de Conservação (UCs) que são espaços protegidos, regidos pelo 
Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza – SNUC, conforme 
a Lei Federal nº 9.985, de 18 de julho de 2000, com o intuito de promover a 
conservação e manutenção do patrimônio natural – diversidade de fauna, flora e 
demais formas de vida – e suas interações com o meio no qual estão inseridos. 
Através do link é possível verificar as regiões do mapa de São Paulo.
https://guiadeareasprotegidas.sp.gov.br/mapa/
Para determinar e analisar os dados coletados é necessário o conhecimento dos 
métodos e fundamentações explanados a seguir:
 
14.2.1 Métodos qualitativos
Segundo Castro (2008), métodos qualitativos, são estudos fundamentado na análise 
crítica de especialista através de dados determinados em observações de campo e 
em interpretação de fotos aéreas. Emprega-se análise geomorfológica de campo, ou 
análise de combinação de mapas de índices dos fatores que afetam a estabilidade 
de vertentes. 
14.2.2 Métodos quantitativos
Já os métodos quantitativos apoiam-se essencialmente em análises estatísticas, 
através da comparação da distribuição espacial dos fenômenos com os parâmetros 
https://gestaourbana.prefeitura.sp.gov.br/arquivos/PDE-Suplemento-DOC/PDE_SUPLEMENTO-DOC.pdf
https://gestaourbana.prefeitura.sp.gov.br/marco-regulatorio/plano-diretor/processo-participativo/
https://guiadeareasprotegidas.sp.gov.br/mapa/
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considerados. Este método procura evitar a subjetividade das abordagens qualitativas. 
Os resultados podem ser empregados em regiões que atualmente não apresentam 
feições de instabilidade, porém existem condições de suscetibilidade de futuras 
instabilidades (CASTRO, 2008).
Além disso, empregam-se inclusive modelos geotécnicos determinísticos, que do 
mesmo modo que na análise de suscetibilidade, são voltados para análise de vertentes 
ou de locais específicos para propósitos da engenharia. 
A avaliação do perigo é resultante da combinação das informações: 
⇨	 Meio físico (tipo de solo, declividade, clima, etc.) 
⇨	 Mapa de inventário de processos como os de escorregamentos e de erosão. 
Os atributos descritos neste mapa podem ser interpretados qualitativamente, 
observando, por exemplo, em baixo, médio ou alto perigo. O mapa de perigo representa, 
portanto, o potencial de ocorrência, em uma área ou região, e desta forma, pode 
contribuir com importantes subsídios para o adequado planejamento do uso e ocupação 
do solo com o propósito do controle e redução dos desastres naturais.
13.2.3 Métodos empíricos 
O método empírico baseia-se na observação das fissuras recentes e depósitos 
associados como indicativo das áreas que podem apresentar futuras instabilizações. 
Através da produção de mapas de inventários ou mapas de densidade de ocorrências, 
são indicadas as áreas com potencial de instabilização. Estas metodologias empregam 
dados pluviométricos regionais, mapeamentos geológicos e geomorfológicos, dados 
geotécnicos, e dados digitais do terreno para estimar a distribuição espacial e temporal 
do potencial de instabilidades. 
Um outro método classificado como empírico são as análises efetuadas a partir de 
mapeamentos geomorfológicos e/ou geotécnicos, produzindo, em geral, um mapa de 
perigo por meio da combinação de vários mapas referentes aos fatores condicionantes 
da instabilização, aos quais são atribuídos notas e pesos, a partir da experiência do 
profissional (CASTRO, 2008).
14.2.4 Métodos probabilísticos 
Em geral, os métodos probabilísticos empregam análises com bases estatísticas, 
caracterizando menor subjetividade nos mapeamentos de áreas suscetíveis, facilitando 
a replicabilidade. 
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Estes procedimentos baseiam-se na justificativa de que os fatores que causaram a 
instabilidade de uma determinada região no passado poderão gerar novas instabilizações 
no futuro. 
No entanto, salienta-se que, como os critérios e regras de combinação nestes 
métodos baseiam-se em padrões mensurados a partir de observações e/ou ensaios 
de campo, deve-se existir a disponibilidade e o fácil acesso de bancos de dados sobre 
os processos estudados (CASTRO, 2008).
14.2.5 Métodos determinísticos 
Os métodos determinísticos são abordagens que utilizam modelos matemáticos 
em bases físicas, isto é, que empregam alguns dos processos e leis físicas que 
acompanham a estabilidade da região. São utilizados programas computacionais 
baseados em modelos de fluxos hidrológicos e de estabilidade de vertentes. Além 
disso, para determinar o perigo de escorregamento, aplica-se o cálculo do fator de 
segurança (CASTRO, 2008).
14.3 Voçorocas 
Através do mapa (Figura 14.4) é possível observar as regiões que possuem maiores 
e menorespropensões para a formação de Voçorocas, por exemplo.
Afinal, você sabe o que é voçoroca?
Voçoroca, também conhecida como sulcos ou ravinas, é a formação de erosão 
ou, mais especificamente, um estágio de erosão mais avançado (Figura 14.3). Esse 
fenômeno geológico é derivado pelo escoamento superficial da água, geralmente 
quando acontecem chuvas ou temporais (TOMINAGA, 2009).
Dessa forma, é amplificada, na maioria das vezes, pela falta de vegetação no local. 
Em regiões onde a vegetação é escassa o solo fica desprotegido e vulnerável. Assim, 
ele fica suscetível e fraco ao ponto de ser carregado por enxurradas.
Observa-se a maior suscetibilidade de ocorrência de erosões dos solos de textura 
arenosa e média. Apesar de mais raro, também há possibilidades de desenvolvimento 
de ravinas e voçorocas em solos argilosos como, por exemplo, os latossolos Vermelho 
Escuro (TOMINAGA, 2009).
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Figura 14.3 Título: Voçoroca em Avaré – São Paulo
Fonte: Voçoroca (23 12 24S - 48 47 59W) - REFON 3 - Voçoroca – Wikipédia, a enciclopédia livre (wikipedia.org)
Caro (a) aluno (a), agora que você já sabe o que é voçoroca, já se questionou quais 
consequências a longo prazo desse processo erosivo?
Como já mencionado, a voçoroca ocasiona grandes problemáticas para a área em 
que acontece. Confira, abaixo, segundo Tominaga (2009) alguns dos problemas que 
ela pode gerar:
• Solo pobre e infértil;
• Inviabiliza estradas, além de dificultar acesso a certas áreas;
• Assorear rios e reservatórios;
• Cobre solos férteis nas planícies de inundação;
• Prejudica habitats ao seu redor;
• Rebaixa o lençol freático presente ao seu redor, fazendo com as nascentes 
sequem e, consequentemente, destruindo pastagens e culturas agrícolas.
Sabendo como as voçorocas se manifestam, quais são os cuidados preliminares 
para evitar que ocorra esse tipo de erosão?
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Conforme já estudamos anteriormente, alguns locais estão mais suscetíveis a esse 
tipo de fenômeno. Como, por exemplo: 
• Áreas com alta declividade; 
• Solos em que a superfície foi degradada, com concentração de enxurradas ou 
escoamento de água.
A solução para prevenir e evitar que esse fenômeno aconteça é bem simples: 
• Manter coberturas nas regiões dos solos suscetíveis 
• Manter plantações de árvores próximas as erosões. 
Pois, assim, evita-se que o fluxo de água leve consigo o solo, uma vez que ela estará 
presa às raízes da planta.
Observe na Figura 14.4 as diferentes colorações do mapa de São Paulo. As regiões 
mais escuras representam as localizações que possuem uma maior suscetibilidade 
a ocorrência das Voçorocas. 
Figura 14.4 Título: Atlas de suscetibilidades dos solos do Estado de São
Fonte: https://www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/ipa/atlas-de-suscetibilidades-dos-solos-do-estado-de-sao-paulo/
https://agro20.com.br/erosao-do-solo/
https://www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/ipa/atlas-de-suscetibilidades-dos-solos-do-estado-de-sao-paulo/
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CAPÍTULO 15
DESASTRE NATURAL
15.1 Classificação dos desastres
Seja bem-vindo (a), Prezado (a) aluno (a)!
Segundo Tominaga (2009) desastre ambiental ou natural é definido como o resultado 
de eventos adversos, naturais ou incitados pelo homem, sobre um ecossistema 
vulnerável, produzindo danos humanos, materiais e/ou ambientais e consequentes 
prejuízos econômicos e sociais (Figura 15.1). A intensidade de um desastre depende 
da interação e influência entre a magnitude do evento e o grau de vulnerabilidade do 
sistema receptor afetado.
Figura15.1 Título: Carros inundados 
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/conceito-de-desastre-natural-com-inundacao_42082725.htm#&position=12&from_view=undefined
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Sendo assim, desastres naturais podem ser classificados como o produto do impacto 
de fenômenos naturais sobre um sistema social, causando sérios danos e prejuízos 
que excede a capacidade da comunidade ou da sociedade atingida em conviver com 
o impacto.
As classificações mais empregadas distinguem os desastres quanto à origem e à 
intensidade. 
15.1.1 Classificação quanto à origem 
A respeito da origem ou causa primária do agente causador, os desastres podem ser 
subdivididos em: naturais ou humanos (antropogênicos). Desastres Naturais são aqueles 
originados por fenômenos e desequilíbrios da natureza que atuam independentemente 
da ação antropogênica (TOMINAGA, 2009). 
De maneira resumida, considera-se como desastre natural todo aquele que tem como 
início um fenômeno natural de grande intensidade, agravado ou não pela atividade 
humana, podemos citar: 
• Chuvas intensas provocando inundação; 
• Erosão e escorregamentos; 
• Ventos fortes formando vendaval, tornado e furacão; etc. 
Desastres Humanos ou Antropogênicos são aqueles decorrentes de ações ou 
omissões humanas e estão relacionados com as atividades do homem, como agente 
ou autor. Exemplos: 
• Incêndios urbanos; 
• Contaminação de rios; 
• Rompimento de barragens, etc. 
Os desastres naturais podem ser também gerados pela dinâmica interna e externa 
da Terra. 
Os decorrentes da dinâmica interna são: 
• Terremotos, maremotos, vulcanismo e tsunamis. 
Já os fenômenos da dinâmica externa são classificados: 
• Tempestades, tornados, inundações, escorregamentos, entre outros.
15.1.2 Classificação quanto à intensidade
A avaliação da intensidade dos desastres é crucial para possibilitar o planejamento 
da recuperação da área atingida. O planejamento das ações e dos recursos necessários 
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para auxílio às vítimas baseiam-se na intensidade dos danos e prejuízos provocados 
(CASTRO, 2008). 
As ações auxiliadoras de enfrentamento dos riscos pós desastres naturais são 
planejados, coordenadas e executadas pelo Sistema de Defesa Civil, estruturado em 
nível federal, estadual e municipal. 
Sendo assim, há uma estrutura organizacional que possui diretrizes e planos de 
ação para os atendimentos emergenciais em todo território nacional. No entanto, as 
ações preventivas aos desastres naturais não têm um grande impacto e emprego 
pelos sistemas citados anteriormente, ficando em segundo plano. 
As ações de prevenção de riscos urbanos, ainda é restrito a uma pequena parcela 
de municípios que contemplam a gestão de riscos em seus planos de desenvolvimento 
urbano. Além disso, a falta de dados de ocorrência de desastres naturais no Brasil, a 
ausência de um banco de dados nacional, consolidado e de acesso aos gestores de 
desenvolvimento urbano, dificulta a compreensão do comportamento dos desastres 
naturais e suas consequências. 
Portanto, levanta o debate e a urgente necessidade de se organizar os dados 
referentes aos desastres naturais em nível estadual e nacional, para que inclua um 
quadro da realidade brasileira e as informações pertinentes para a prevenção e gestão 
destes desastres. 
Além disso, vale ressaltar e enfatizada o quanto é primordial respeitar e fiscalizar, a 
legislação ambiental vigente, pois essas áreas de preservação permanente (APPs), que 
compreendem as margens de corpos d’água (rios, lagos, lagoas), as encostas íngremes 
e os topos de morros são naturalmente suscetíveis à inundação e escorregamentos, 
com potencial de se tornarem áreas de risco, ao serem ocupadas (CASTRO, 2008).
15.1.3 Escorregamentos
Os escorregamentos, também classificados como deslizamentos, são ações dos 
movimentos de massa e materiais que recobrem as superfícies das vertentes ou 
encostas, tais como solos, rochas e vegetação (GERSCOVICH,2016).
Estes acontecimentos podem ser observados principalmente nas regiões 
montanhosas e serranas em várias partes do mundo, essencialmente naquelas onde 
predominam climas úmidos. No Brasil, são mais corriqueiras nas regiões Sul, Sudeste 
e Nordeste. Os movimentos de massa consistem em um processo natural que atua 
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na dinâmica das vertentes, fazendo parte da evolução geomorfológica em regiões 
serranas (GERSCOVICH, 2016).
Porém, o acelerado crescimento da ocupação urbana em áreas desfavoráveis, sem 
o suporte necessário do solo, o planejamento do uso ocupação do solo naquela região, 
e sem a aplicação de técnicas apropriadas de estabilização, está influenciando a 
ocorrência de acidentes associados a estes processos, que na maioria das vezes 
atingem dimensões de desastres. 
Movimento de massa é o movimento do solo, rocha e/ou vegetação ao longo da 
vertente no sentido e ação direta da gravidade. A contribuição de outro meio, como 
água amplifica a redução da resistência dos materiais de vertente e/ou pela indução 
do comportamento plástico e fluido dos solos (GERSCOVICH, 2016). 
Resumidamente, um escorregamento acontece quando a relação entre a resistência 
ao cisalhamento do material e a tensão de cisalhamento na superfície potencial de 
movimentação decresce até não possuir suporte para o próprio peso do material, 
ou seja, a partir desse momento ocorre o escorregamento (Figura 15.2). Em outras 
palavras, no momento em que a força gravitacional vence o atrito interno das partículas, 
responsável pela estabilidade, a massa de solo movimenta-se encosta abaixo.
Figura15.2 Título: Deslizamentos de terra no estado de São Paulo em 2022
Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Inunda%C3%A7%C3%B5es_e_deslizamentos_de_terra_no_estado_de_S%C3%A3o_Paulo_em_2022#/media/Ficheiro:*Doria_
visita_%C3%A1reas_atingidas_pela_chuva_e_libera_R$_15_milh%C3%B5es_para_apoiar_10_munic%C3%ADpios*_(51851544727).jpg
Normalmente, a infiltração de água no maciço de solo além de ser responsável pelo 
acréscimo de carregamento, amplificando a solicitação do solo, provoca a diminuição 
ou perda total do atrito entre as partículas. 
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Quando o solo alcança o estado de saturação com perda total do atrito entre 
as partículas, esse processo é conhecido como solifluxão (Figura 15.3), passa a se 
mobilizar encosta abaixo, formando os movimentos de escoamento (PINTO, 2006). 
A velocidade do movimento está em função: 
• Inclinação da superfície de escorregamento;
• Causa inicial de movimentação 
• Natureza do terreno. 
E variam do estado inerte a alguns metros por segundo. Os movimentos mais 
bruscos ocorrem em terrenos relativamente homogêneos, que combinam coesão 
com atrito interno elevado. Nestes terrenos a superfície de escorregamento é mais 
íngreme (PINTO, 2006). 
Figura15.3 Título: Solifluxão em Rhossili, País de Gales.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Soliflux%C3%A3o#/media/Ficheiro:Rhossili-RaisedBeach.jpg
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Além dos escorregamentos citados, há situações de blocos de rochas que desintegram 
e caem em queda livre, situação bastante observada em escarpas da Serra do mar. 
Define-se uma queda de blocos como uma ação de queda livre a partir de uma 
elevação, quando há ausência de superfície de movimentação. Nos penhascos ou taludes 
íngremes, blocos e/ou lascas dos maciços rochosos deslocados pelo intemperismo, 
o desprendimento ocorre pela ação da gravidade. A queda pode estar associada: 
• Variação térmica do maciço rochoso;
• Perda de sustentação dos blocos por ação erosiva da água;
• Alívio de tensões de origem tectônica, vibrações e outras.
15.1.4 Predição da suscetibilidade
As principais causas básicas da instabilidade dos escorregamentos são bem 
conhecidas e até intuitiva. O que pretende alcançar, através do estudo e do entendimento 
dos processos envolvidos, são respostas às questões: quando e onde há possibilidade 
do acontecimento, colaborando com a predição da suscetibilidade.
Segundo Castro (2008) os fatores diretamente responsáveis pelo desencadeamento 
do movimento de massa, incluindo-se a ação humana. Podem ser listados: 
• Pluviosidade; 
• Erosão pela água ou vento; 
• Oscilação de nível dos lagos e marés e do lençol freático;
• Ação de animais e ação humana como desmatamento, entre outros; 
• Chuva intensa; 
• Terremotos.
Dessa forma, conclui-se que os principais fatores que colaboram e favorecem para 
a ocorrência dos escorregamentos são os relacionados com a geologia, geomorfologia, 
aspectos climáticos e hidrológicos, vegetação e ação do homem relativa às formas 
de uso e ocupação do solo. 
A pluviosidade é sem dúvida um importante fator condicionante dos escorregamentos. 
Na região tropical úmida brasileira, a associação dos escorregamentos à estação das 
chuvas, essencialmente às chuvas intensas, já é usual. 
Durante a estação chuvosa, verão brasileiro, as frentes frias originadas no Círculo 
Polar Antártico chocam-se as massas de ar quente tropicais ao longo da costa 
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sudeste brasileira, favorecendo fortes chuvas e tempestades. Estas chuvas, derivam 
escorregamentos que, não raro, podem se tornar catastróficos (TOMINAGA, 2009).
ISTO ESTÁ NA REDE
Uma das maneiras de acompanhar a previsibilidade das precipitações no território 
brasileiro é através do INMET. 
O INMET, Instituto Nacional de Meteorologia, é uma organização brasileira junto à 
Organização Meteorológica Mundial (OMM) e, por delegação desta Organização, 
é confiável pelo tráfego das mensagens coletadas pela rede de observação 
meteorológica da América do Sul e os demais centros meteorológicos que 
compõem o Sistema de Vigilância Meteorológica Mundial.
O Sistema de Coleta e Distribuição de Dados Meteorológicos do Instituto 
(temperatura, umidade relativa do ar, direção e velocidade do vento, pressão 
atmosférica, precipitação, entre outras variáveis) possui estações de sondagem 
de ar superior (radiossonda); estações meteorológicas de superfície, operadas 
manualmente; e a maior rede de estações automáticas da América do Sul.
A rede de estações meteorológicas automáticas emprega o que há de mais 
moderno internacionalmente. Os dados coletados por essa rede são divulgados, de 
forma democrática e gratuita, em tempo real, na página https://portal.inmet.gov.br, 
e têm aplicação em todos os setores da economia, de modo especial em apoio à 
Defesa Civil.
Curiosidade:
O Banco de Dados Meteorológicos do INMET já incorporou, em forma digital, em 
seu acervo, informações diárias coletadas desde 1961. Encontra-se em plena 
atividade um Projeto de Recuperação Digital de Dados Históricos que acrescentará 
à base de dados meteorológicos aproximadamente 12 milhões de documentos – 
patrimônio do clima observado desde tempos do Império (antes de 1900).
https://portal.inmet.gov.br/
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Figura15.4 Título: Avisos meteorológicos em solo brasileiro
Fonte: https://portal.inmet.gov.br
Através de Modelos físico-matemáticos, processados em supercomputadores, 
simulam o comportamento futuro da atmosfera, como pode ser observado na 
Figura 15.4, e possibilitam que os meteorologistas façam previsão de tempo com 
dias de antecedência, dentro de padrões internacionais. Imagens obtidas por 
satélites também são ferramentas utilizadas na previsão e no monitoramento 
de tempo. Colaborando, dessa forma, com a previsibilidade da ocorrência dos 
desastres naturais.
15.1.5 Medidas de prevenção dos escorregamentos 
Como visto nos tópicos anteriores,o crescimento desacerbado da população em áreas 
de encostas tem levado a um progressivo aumento no número de acidentes associados 
a escorregamentos, em níveis catastróficos. 
Porém, se forem adotadas medidas preventivas suficiente, seus danos podem ser 
amenizados. 
Categoricamente, as medidas preventivas são agrupadas em dois tipos: estruturais e 
não estruturais. 
https://portal.inmet.gov.br/
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Segundo Massad (2022), as medidas estruturais estão relacionadas com obras de 
engenharia, em geral que demandam investimentos financeiros, por exemplo: 
• Obras de contenção de taludes;
• Implantação de sistemas de drenagem; 
• Reurbanização de áreas. 
Quanto às medidas não estruturais, estão relacionadas:
• Ações de políticas públicas voltadas ao planejamento do uso do solo e ao 
gerenciamento, como o zoneamento geoambiental;
• Planos preventivos de defesa civil;
• Educação ambiental.
Entretanto, além destas há outras medidas que podem ser adotadas tanto pelos 
moradores quanto pelas equipes de defesa civil municipais: 
• Evitar construir em encostas íngremes e próximos de cursos d’água; 
• Não efetuar cortes em encostas sem licença e consentimento da Prefeitura, pois 
isto aumenta a declividade e contribui para a instabilização do talude; 
• Acompanhar as informações junto a órgãos municipais, estaduais e federais, sobre 
ocorrências de escorregamentos na sua região, lembrando que os técnicos locais 
são os mais indicados para avaliar o perigo potencial; 
• Cobrar das prefeituras sobre estudos do solo, além de planos de controle e de 
monitoramento das áreas de risco; 
• Não desmatar as encostas dos morros; 
• Não lançar lixo ou entulho nas encostas e drenagens (Figura 15.5), pois eles retêm 
a água das chuvas acrescentando o peso e causando instabilizações no terreno; 
Figura15.5 Título: Área alagada com lixos e entulhos
Fonte: https://br.freepik.com/fotos-gratis/reflexao-molhada-sobre-danos-ambientais-de-agua-suja-gerados-por-ia_41572703.htm#&position=10&from_
view=undefined
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• Verificar a estrutura de sua casa, muros e terrenos, atentando a respeito 
do aparecimento das rachaduras e fissuras que podem ser indicativos de 
movimentações do terreno com possibilidade de evoluir para a ruptura e queda 
da moradia. Nesta situação, deve-se procurar um técnico competente ou a defesa 
civil local para fazer uma avaliação urgente; 
• Acompanhar os boletins meteorológicos e as notícias de rádio e TV de sua 
região. Como já estudamos, em geral, os escorregamentos são desencadeados 
por chuvas intensas.
ISTO ESTÁ NA REDE
Caro (a), aluno (a)!
Para finalizarmos o nosso conhecimento e a nossa jornada, compartilho o atlas 
digital disponibilizado pelo governo federal para democratizar o conhecimento e a 
divulgação de informação a respeito dos desastres.
O Atlas tem como propósito fornecer informações sistematizadas relacionadas às 
ocorrências de desastres e aos danos e prejuízos decorrentes.
Figura15.6 Título: Atlas digital de desastre no Brasil
Fonte: http://atlasdigital.mdr.gov.br/paginas/index.xhtml
A partir dos dados disponilizados junto à Secretaria Nacional de Proteção e Defesa Civil 
– Sedec/MDR, e com a participação da Fundação de Amparo à Pesquisa e Extensão 
Universitária – FAPEU, os dados foram recentemente atualizados para o ano de 2021.
Desta maneira, a Sedec/MDR oficializa os dados históricos a respeito dos desastres 
no país, fornecendo fonte única e oficial, sobre a qual políticas públicas, pesquisas e 
outras atividades correlacionadas podem ser construídas.
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CONCLUSÃO
Caro (a) aluno (a),
Este livro foi desenvolvido apoiando−se nos principais tópicos pertinentes da 
mecânica dos solos. No decorrer dos capítulos estudamos sobre os diferentes tipos 
de solos e sua formação, além do impacto das suas propriedades. 
Aprender a analisar e interpretar essas informações são essenciais para garantir 
uma edificação segura, um talude estável e contenções em pleno funcionamento. 
Ao longo da disciplina você estudou o impacto que a negligência e a falta de 
conhecimento técnico da mecânica dos solos pode acarretar do ponto de vista da 
engenharia. Estudamos desde edificações que já estão estabilizadas, como é o caso 
da famosa torre de pisa, até desastres naturais. 
Vale ressaltar também a importância da tecnologia que podemos utilizar para 
acompanhar e averiguar os riscos ambientais que afetam as áreas de riscos. As 
geotecnologias, em especial as imagens de satélite, informações meteorológicas e 
softwares de geoprocessamento progridem rapidamente e constantemente e pode 
ser uma excelente aliada na etapa de monitoramento.
Atualmente a popularização de imagens de satélite empregado principalmente nos 
trabalhos de campos em eventos de desastres, juntamente com as imagens e os 
softwares constitui-se uma importante ferramenta das geotecnologias, que auxiliam de 
forma decisiva na identificação, monitoramento e mapeamento de desastres naturais 
e eventos extremos.
Agora que você já finalizou o livro de mecânica dos solos, você já possui conhecimento 
o suficiente para empregar na sua área de atuação!
Foi um prazer te acompanhar até aqui, 
Prof. Mestra. Amanda Soares.
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ELEMENTOS COMPLEMENTARES 
LIVRO
Título: Curso básico de mecânica dos solos 
Autor: Carlos de Sousa Pinto
Editora: Oficina de textos
Sinopse: O Curso Básico de Mecânica dos Solos 
3ª edição traz os dois volumes, Teoria e Exercícios 
Resolvidos, em um único volume totalmente 
revisado. Matéria dos cursos de Engenharia 
Civil, de Minas, Arquitetura e Geociências, entre 
outros, o livro apresenta de maneira clara, em 
dezesseis aulas, os conceitos e fundamentos 
da Mecânica dos Solos. Ao longo das soluções 
das questões, exemplos, ilustrações e exercícios 
resolvidos apresentam comentários e discutem 
como alterações nas preposições iniciais alteram 
os resultados. Além dos modelos clássicos que descrevem o comportamento de 
argilas e areias, Curso Básico de Mecânica dos Solos 3ª edição apresenta os solos 
brasileiros de comportamento diferenciado: solos tropicais lateríticos e saprolíticos, 
solos colapsíveis e expansivos e solos residuais compactados.
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FILME
Título: O amigo do rei
Ano: 2019
Sinopse: Misturando-se entre o documental e o 
ficcional, o maior crime ambiental da história do 
Brasil é explorado através de suas mais variadas 
perspectivas. Tratando do rompimento da 
barragem da Samarco, em Mariana, Minas Gerais, 
o deputado federal Rey Naldo (Luciano Chirolli) 
mostra ao Congresso Nacional como a política 
e a mineração se relacionam de maneira íntima.
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Desde o início da edificação, que ocorreu entre 1173 e 1372, a torre de pisa presenciou 
e sobreviveu por pelo menos quatro grandes terremotos sem sofrer danos. Motivo que 
intrigou tanto a população quanto os engenheiros e foi tema de grandes pesquisas 
que você, caro (a) aluno (a), pode descobrir na presente matéria: 
https://www.bbc.com/portuguese/geral-44115853
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MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF.a AMANDA LETÍCIA SOARES
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 164
REFERÊNCIAS
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ABNT NBR 14545: Solos - Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos 
argilosos à carga variável (ABNT, 2021).
ABNT NBR 6457 − Amostras de solo − Preparação para ensaios de compactação 
e caracterização (ABNT, 2016)
ABNT NBR 6458: Grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm — 
Determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de 
água (ABNT, 2016).
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ABNT. ABNT NBR 6484: solos: sondagens de simples reconhecimento com SPT: 
método de ensaio. Rio de Janeiro: (ABNT, 2020).
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