Apostila de Mecânica dos Solos

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SÉRGIO LUIZ COSTA SARAIVA 
2.007 
 
APOSTILA DE APOSTILA DE APOSTILA DE APOSTILA DE MECÂNICA DOS SOLOSMECÂNICA DOS SOLOSMECÂNICA DOS SOLOSMECÂNICA DOS SOLOS 
ENGENHARIA DE AGRIMENSURA 
 ii 
ÍNDICE 
 
1 APLICAÇÕES DE CAMPO DA MECÂNICA DOS SOLOS ........................ 01 
2 ORIGEM E FORMAÇÃO DO SOLO .............................................................. 03 
3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SOLOS ........................................................ 05 
4 SOLOS LATERÍTICOS ..................................................................................... 05 
5 MINERAIS ........................................................................................................... 07 
6 COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA .......................................................... 08 
7 ENSAIO DE GRANULOMETRIA ................................................................... 08 
8 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA .................................................................... 13 
9 CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA INTERNACIONAL ................. 15 
10 ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO .......................................................................... 16 
11 CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS NO SOLO ................................................... 17 
12 IDENTIFICAÇÃO DOS ÍNDICES FÍSICOS .................................................. 18 
13 DERIVAÇÕES DOS ÍNDICES FÍSICOS ........................................................ 22 
14 EMPOLAMENTO .............................................................................................. 24 
15 PLASTICIDADE ................................................................................................. 27 
16 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA ........................................................................... 27 
17 ATIVIDADE ........................................................................................................ 28 
18 FORMA DAS PARTÍCULAS ............................................................................ 29 
19 LIMITE DE LIQUIDEZ ..................................................................................... 30 
20 COMPACTAÇÃO ............................................................................................... 33 
20.1 Energia de Compactação ........................................................................... 33 
20.2 Controle de Compactação ......................................................................... 34 
21 ÍNDICE DE GRUPO: IG .................................................................................... 35 
 iii
22 SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DE AEROPORTOS ................................. 38 
23 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS – SUCS ...... 39 
24 SISTEMA HRB – SISTEMA AASHO .............................................................. 41 
25 TEXTURA DOS SOLOS .................................................................................... 43 
26 CONCEITOS COMPLEMENTARES .............................................................. 45 
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................ 48 
 
 
 
 iv 
FIGURAS 
 
Figura 1 – Extração de diamantes a céu aberto na Sibéria Central - Rússia, junto à 
cidade Mirna. Dimensões de 525 m de profundidade e 1.250 m de 
diâmetro .................................................................................................... 01 
Figura 2 – Aterro para construção da pista do aeroporto de Confins – MG ........ 02 
Figura 3 – Túnel de exploração de mina de ouro em Sabará – MG ...................... 02 
Figura 4 – Geossintéticos em aplicação rodoviária em Itabira – MG ................... 02 
Figura 5 – Perfil típico de solo residual .................................................................... 03 
Figura 6 – Formações rochosas ................................................................................. 06 
Figura 7 – Jogo de Peneiras ....................................................................................... 09 
Figura 8 – Distribuição granulométrica do solo ...................................................... 09 
Figura 9 – Peneira Nº. 8 ............................................................................................. 10 
Figura 10 – Peneira de 3/8 de polegada .................................................................... 10 
Figura 11 – Quadro dos pesos e percentuais retidos por peneira .......................... 10 
Figura 12 – Gráfico para representação da curva granulométrica ....................... 11 
Figura 13 – Curva granulométrica com os diâmetros equivalentes ...................... 14 
Figura 14 – Esquema das fases constituintes do solo .............................................. 16 
Figura 15 – Tipos de águas contidas no solo ............................................................ 17 
Figura 16 – Ensaio com picnômetro ......................................................................... 19 
Figura 17 – Ensaio de Frasco de areia para determinação do peso específico do 
solo in situ ............................................................................................... 20 
Figura 18 – Desenho esquemático de solo seco ........................................................ 23 
Figura 19 – Desenho esquemático de solo saturado ................................................ 23 
Figura 20 – Condições do solo: Natural, Solto e Compactado ............................... 23 
 v 
Figura 21 – Partícula de solo fino .......................................................................... .. 29 
Figura 22 – Aparelho Casagrande ............................................................................ 31 
Figura 23 – Gráfico de compactação ........................................................................ 33 
Figura 24 – Diagrama triangular de referência – silte arenoso ............................. 43 
Figura 25 – Diagrama triangular de referência ....................................................... 44 
Figura 26 – Diagrama triangular de percentuais .................................................... 44 
Figura 27 – Desenho esquemático de uma seção longitudinal do solo ................... 47 
Figura 28 – Desenho esquemático do efeito piping em barragem de solo ............. 47 
 
 vi 
TABELAS 
 
Tabela 1 – Formações rochosas ................................................................................. 07 
Tabela 2 – Limites das frações de solo pelo tamanho dos grãos ............................ 08 
Tabela 3 – Distribuição granulométrica do solo de órgãos internacionais ........... 14 
Tabela 4 – Índices físicos dos solos ............................................................................ 20 
Tabela 5 – Índices de vazios para areias .................................................................. 20 
Tabela 6 – Quadro resumo com a nomenclatura brasileira e americana ............. 21 
Tabela 7 – Quadro de Índice de plasticidade ........................................................... 26 
Tabela 8 – Quadro de Índice de consistência ........................................................... 26 
Tabela 9 – Índice de plasticidade e limites de liquidez de alguns solos ................. 30 
Tabela 10 – Gráfico de plasticidade – Classificação Casagrande .......................... 38 
Tabela 11 – Tabela para classificação de solos - SUCS ........................................... 39 
Tabela 12 – Tabela para classificação de solos - HRB ............................................ 41 
 
 1 
1 APLICAÇÕES DE CAMPO DA MECÂNICA DOS SOLOS 
 
O estudo da mecânica dos solos tem como objetivos fornecer ao engenheiro 
conhecimentosbásicos sobre o comportamento do solo tanto como material de suporte 
para obras de engenharia, como material de construção. Além disso, permite o profundo 
conhecimento específico sobre os diversos aspectos desta ciência e suas aplicações. 
 
As principais áreas de conhecimento da mecânica dos solos têm sua aplicabilidade 
prática em: 
� Explorações de jazidas (escavações) (Figura 1). 
� Terraplenagem (cortes e aterros) (Figura 2). 
� Obras subterrâneas (túneis e escavações profundas) (Figura 3). 
� Reforços de solos (misturas, geossintéticos) (Figura 4). 
� Barragens. 
� Estabilidade de taludes. 
� Obras de contenção. 
� Geotecnia de pavimentos. 
� Fundações. 
 
 
Figura 1 – Extração de diamantes a céu aberto na Sibéria Central - Rússia, junto à cidade Mirna. 
Dimensões de 525 m de profundidade e 1.250 m de diâmetro. 
 
6,
65
 m
 
13,36 m 
 2 
 
 
Figura 2 – Aterro para construção da pista do aeroporto de Confins - MG 
 
 
 
 
Figura 3 – Túnel de exploração de mina de ouro em Sabará - MG 
 
 
 
 
Figura 4 – Geossintéticos em aplicação rodoviária em Itabira - MG 
 3 
2 ORIGEM E FORMAÇÃO DO SOLO 
 
Os solos são materiais que se originam das rochas pela ação dos agentes do 
intemperismo, por desintegração mecânica ou decomposição química. Os solos podem 
ser formados no próprio local da rocha mãe ou podem ser transportados por agentes 
geológicos e depositados em outras regiões: 
 
� Solos residuais – são os que permanecem no local da rocha de origem. 
Conforme se pode observar da figura, a rocha sã passa paulatinamente à rocha 
fraturada, depois ao saprolito, ao solo residual jovem e ao solo residual 
maduro (Figura 5). Em se tratando de solos residuais, é de grande interesse a 
identificação da rocha sã, pois ela condiciona, entre outras coisas, a própria 
composição química do solo. A rocha alterada caracteriza-se por uma matriz de 
rocha possuindo intrusões de solo, locais onde o intemperismo atuou de forma 
mais eficiente. O solo saprolítico ainda guarda características da rocha mãe e 
tem basicamente os mesmos minerais, porém a sua resistência já se encontra 
bastante reduzida. 
Rocha sã
Rocha alterada
Saprolito
Solo jovem
Solo maduro
A
um
ento da resistência
A
um
en
to
 d
a 
de
fo
rm
ab
il
id
ad
e
 
Figura 5 – Perfil típico de solo residual 
 
 4 
� Solos sedimentares – são os que sofrem ação dos agentes transportadores e são 
depositados fora do local da rocha de origem. Podem ser classificados de acordo 
com o agente transportador: 
� Solos aluvionares – ação das águas de um modo geral 
� Solos fluviais – águas dos rios 
� Solos pluviais – ação das águas de chuvas 
� Solos Marinhos – ação das águas dos mares e oceanos 
� Solos eólicos – ação dos ventos 
� Solos coluvionares – ação da gravidade 
� Solos glaciais – ação das geleiras 
 
� Solos de formação orgânica – são de origem essencialmente orgânica de 
natureza vegetal ou animal: 
� Margas – solos de origem animal (conchas) 
� Turfas – solos de origem vegetal (plantas, raízes, etc.) 
 
� Saprolito ou solo saprolítico: solo que mantém a estrutura original da rocha 
mãe, mas perdeu a consistência da rocha. Visualmente pode confundir-se com 
uma rocha alterada, mas apresenta pequena resistência ao manuseio. É também 
chamado de solo residual jovem ou solo de alteração de rocha. 
 
� Rocha alterada: horizonte em que a alteração progrediu ao longo de fraturas ou 
zonas de menor resistência, deixando intactos grandes blocos da rocha original. 
 
� Solo residual maduro: superficial ou sotoposto a um horizonte “poroso” ou 
“húmico”, e que perdeu toda a estrutura original da rocha-mãe e tornou-se 
relativamente homogêneo. 
 
� Os solos Loéssicos - Formado por deposições sobre vegetais que ao se 
decomporem deixam seu molde no maciço, o Loess é um solo bastante 
problemático para a engenharia devido às suas características de ruptura. 
 
� Tálus - Os tálus são solos coluvionares formados pelo deslizamento de solo do 
topo das encostas. 
 5 
3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SOLOS 
 
As partículas resultantes da desagregação de rochas dependem da composição da 
rocha matriz. Algumas partículas maiores, dentre os pedregulhos, são constituídas 
freqüentemente de agregações de minerais distintos. É mais comum, entretanto, que as 
partículas sejam constituídas de um único mineral. O quartzo, presente na maioria das 
rochas, é bastante resistente à desagregação e forma grãos de silte e areia. Sua 
composição química é simples, SiO
2
, as partículas são equidimensionais, como cubos 
ou esferas, e ele apresenta baixa atividade superficial. Outros minerais, como feldspato, 
gipsita, calcita e mica, também podem ser encontrados neste tamanho. 
 
Os feldspatos são os minerais mais atacados pela natureza, dando origem aos 
argilo-minerais, que constituem a fração mais fina dos solos, geralmente com dimensão 
inferior a 2 µm. Não só o reduzido tamanho, mas, principalmente, a constituição 
mineralógica faz com que estas partículas tenham um comportamento extremamente 
diferenciado em relação ao dos grãos de silte e areia. 
 
4 SOLOS LATERÍTICOS 
 
A pedologia é o estudo das transformações da superfície dos depósitos 
geológicos (Figura 6), dando origem a horizontes distintos, ocorrendo tanto em solos 
residuais como nos transportados. Os fatores que determinam as propriedades dos solos 
considerados na pedologia são: 
� Rocha matriz 
� Clima e a vegetação 
� Organismos vivos 
� Topografia 
� Tempo de exposição a estes fatores 
 
Na engenharia, as classificações pedológicas são utilizadas principalmente na 
área rodoviária, que lida com solos superficiais e que se encontram úteis correlações 
entre o comportamento de pavimentos e taludes com estas classificações. 
 6 
A identificação dos solos lateríticos é de particular interesse para o Brasil, já que 
são típicos da evolução de solos em climas quentes, com regime de chuvas moderadas a 
intensas. A denominação de lateríticos se incorporou na terminologia dos engenheiros. 
 
Os solos lateríticos têm sua fração argila constituída predominantemente de 
minerais caoliníticos e apresentam elevada concentração de ferro e alumínio na forma 
de óxidos e hidróxidos, donde vem sua peculiar coloração avermelhada. 
 
Figura 6 – Formações rochosas 
 
Os solos lateríticos apresentam-se na natureza, geralmente não-saturados e com 
índice de vazios elevado, daí sua pequena capacidade de suporte. Quando compactados, 
entretanto, sua capacidade de suporte é elevada, sendo por isto muito empregado em 
pavimentação e em aterros. Depois de compactado, um solo laterítico apresenta 
contração se o teor de umidade diminuir, mas não apresenta expansão na presença de 
água. 
 
Muitas características do solo são provenientes do tipo do mineral em sua 
composição tendo propriedades importantes na aplicação do solo em obras de 
engenharia. Algumas propriedades que devem ser observadas são: 
� Permeabilidade 
� Dureza 
� Peso específico 
� Resistência ao cisalhamento 
� Coesão 
Itabirito 
Dolomítico 
Dique de rocha 
intrusiva 
metabásica 
Itabirito 
Quartizozo 
(dobrado) 
 7 
5 MINERAIS 
 
O mineral é uma substância inorgânica e natural. A dureza do mineral refere-se 
por comparação ao número da escala Mohs, onde um elemento risca todos os 
precedentes e é riscado pelos subseqüentes (Tabela 1). 
Tabela 1 – Formações rochosas 
 
 
Quanto à composição química dos principais componentes dos solos grossos, 
tem-se: 
���� Silicatos – feldspato, mica, quartzo, serpentina, clorita, talco. 
���� Óxidos – hematita,magnetita, limonita. 
���� Carbonatos – Calcita, dolomita. 
���� Sulfatos – gesso, anidrita. 
 
Entre os solos finos as argilas apresentam uma complexa constituição química, 
basicamente formada por sílica e sesquióxidos metálicos. As argilas são compostas por 
pequeníssimos minerais cristalinos, chamados argilo-minerais os quais se distinguem 
três grupos: 
���� Caolinitas – são formados por unidades de silício e alumínio, unidos 
alternadamente, compondo uma estrutura rígida. As argilas caoliníticas são 
relativamente estáveis em presença de água. 
���� Montmorilonitas – são estruturalmente formadas com uma unidade de alumínio 
e duas de silício. A fraca ligação entre as unidades permite a passagem de 
moléculas de água, tornando-as muito expansivas e instáveis. 
���� Ilitas – são estruturalmente iguais às montmorilonitas, sendo, porém menos 
expansivas
 8 
6 COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
 
A primeira característica que diferencia os solos é o tamanho das partículas que 
os compõem. Numa primeira aproximação, pode-se identificar que alguns solos 
possuem grãos perceptíveis a olho nu, como os grãos de pedregulho ou a areia do mar, e 
que outros têm os grãos tão finos que, quando molhado, se transformam numa mistura 
pastosa, não podendo se visualizar as partículas individualmente. 
 
Num solo, geralmente convivem partículas de tamanhos diversos. Não é fácil 
identificar o tamanho das partículas pelo simples manuseio do solo. Denominações 
específicas são empregadas para as diversas faixas de tamanhos de grãos; seus limites, 
entretanto, variam conforme os sistemas de classificação. Os valores adotados pela 
ABNT –Associação Brasileira de Normas Técnicas – são os indicados na Tabela 2. 
 
Tabela 2 – Limites das frações de solo pelo tamanho dos grãos 
Fração Limites definidos pela Norma da ABNT 
Matacão 25 cm < Ø < 1 m 
Pedra 7,6 cm < Ø < 25 cm 
Pedregulho 4,8 cm < Ø < 7,6 cm 
Areia grossa 2,0 cm < Ø < 4,8 cm 
Areia média 0,042mm < Ø < 2,0 cm 
Areia fina 0,05 mm < Ø < 0,042 mm 
Silte 0,005 mm < Ø < 0,05 mm 
Argila Ø < 0,005 mm 
 
Diferentemente desta terminologia adotada pela ABNT, a separação entre as 
frações silte e areia é freqüente tomada como 0,074 mm, correspondente à abertura da 
peneira nº. 200, O conjunto de silte e argila é denominado como a fração de finos do 
solo, enquanto o conjunto de areia e pedregulho é denominado fração grossa solo. 
 
 
7 ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
Para o reconhecimento do tamanho dos grãos de um solo, realiza-se a análise 
granulométrica, que consiste, em geral, de duas fases: peneiramento através de jogo de 
 9 
peneiras de malhas específicas (Figura 7) e sedimentação. O peso do material que passa 
em cada peneira, referido ao peso seco da amostra, é considerado como a “percentagem 
que passa”, e representado graficamente em escala logarítmica em função da abertura da 
peneira, como se mostra na Figura 8. 
 
Figura 7 – Jogo de Peneiras 
 
Curva Granulométrica
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro equivalente
%
 Q
u
e 
p
as
sa
 
Figura 8 – Distribuição granulométrica do solo 
 
A abertura nominal da peneira é considerada como o “diâmetro” das partículas. 
Trata-se, evidentemente, de um “diâmetro equivalente”, pois as partículas não são 
esféricas. A análise por peneiramento tem como limitação a abertura da malha das 
peneiras, que não pode ser tão pequena quanto o diâmetro de interesse. A menor peneira 
costumeiramente empregada é a de nº. 200, cuja abertura é de 0,074 mm. 
 
Quando há interesse no conhecimento da distribuição granulométrica da porção 
mais fina dos solos, emprega-se a técnica da sedimentação. 
 10 
Na análise granulométrica utiliza-se o peneiramento pesando-se as frações de 
solo retido em cada peneira. A especificação das peneiras pode ser fornecida em 
milímetros, polegadas ou número. Por exemplo, a peneira número 8 tem oito malhas em 
uma polegada linear (Figura 9) a peneira 3/8 de polegada tem 9,5 mm (Figura 9). 
1 2 3 4 5 6 7 8
2
3
4
5
6
7
8
1"
1"
 3/8"
3/8"
 
Figura 9 – Peneira Nº. 8 Figura 10 – Peneira de 3/8 de polegada 
 
 
Após o peneiramento e pesagens é preenchido um quadro resumo onde os pesos 
são posicionados para cada peneira calculando-se o peso parcial e total retidos com suas 
respectivas percentagens em relação ao peso total da amostra seca (Figura 11). 
 
3" 76,2
1" 25,4
1/2" 12,7
3/8" 9,5
Nº 4 4,8
Nº 8 2,4
Nº 10 2,0
Nº 16 1,2
Nº 30 0,6
Nº 40 0,42
Nº 50 0,3
Nº 80 0,18
Nº 100 0,15
Nº 200 0,074
FUNDO -
PENEIRA
MATERIAL RETIDO PERCENTAGEM 
DO MATERIAL 
QUE PASSA
PENEIRA 
(mm)PESO (g)
PERCENTAGEM 
PARCIAL
PERCENTAGEM 
ACUMULADA
 
PESO TOTAL DA AMOSTRA (g)
 
Figura 11 – Quadro dos pesos e percentuais retidos por peneira 
 11 
A curva granulométrica é traçada a partir do quadro resumo em um gráfico com os diâmetros das peneiras e os percentuais que passam e 
que ficam retidos em cada peneira em peso. As frações de solo fino e solo grosso podem ser representadas no gráfico (Figura 14). 
 
 
# 200 100 80 40 16 10 4 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3"
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
P
E
R
C
E
N
T
A
G
E
M
 
Q
U
E
 
P
A
S
S
A
P
E
R
C
E
N
T
A
G
E
M
 
R
E
T
I
D
A
0
,
0
7
4
0
,
1
5
0
,
1
8
0
,
4
2
1
,
2
2
,
0
4
,
8
9
,
5
1
2
,
7
1
9
,
5
2
5
,
4
3
8
,
1
5
0
,
8
7
6
,
2mm
AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO
 
Figura 12 – Gráfico para representação da curva granulométrica 
 
 12 
Exemplo de ensaio granulométrico com algumas peneiras, com o desenho da 
curva granulométrica em escala logarítmica e em escala normal. 
 
AMOSTRA 
TOTAL
2.300,000 g
PESO (g) % PARCIAL % ACUMULADA
3" 0,00 0,00 0,00 100,00 76,2
1" 200,00 8,70 10,43 89,57 25,4
1/2" 350,00 15,22 36,52 63,48 12,7
3/8" 100,00 4,35 40,87 59,13 9,5
Nº 4 90,00 3,91 44,78 55,22 4,8
Nº 10 50,00 2,17 50,00 50,00 2
Nº 40 90,00 3,91 68,26 31,74 0,42
Nº 200 200,00 8,70 91,30 8,70 0,074
FUNDO 200,00 8,70 100,00 0,00 0,01
PENEIRA
% ACUMULADA 
QUE PASSA
PENEIRA 
(mm)
MATERIAL RETIDO
 
 
Curva Granulométrica - Escala logarítmica
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro equivalente
%
 Q
ue
 p
as
sa
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3"1"1/2"3/8"Nº 4Nº 10Nº 40Nº 200FUNDO
Peneiras
%
 Q
ue
 p
as
sa
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
76,225,412,79,54,820,420,074-
Curva Granulométrica - Escala normal
%
 R
et
id
o
 
 13 
8 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 
 
A representação gráfica do resultado de um ensaio de granulometria é dada pela 
curva granulométrica do solo. A partir da curva granulométrica, podemos separar 
facilmente os solos grossos dos solos finos, apontando a percentagem equivalente de 
cada fração granulométrica que constitui o solo (pedregulho, areia, silte e argila). 
 
De acordo com a curva granulométrica obtida, o solo pode ser classificado 
como: 
Solo bem graduado, caso ele possua uma distribuição contínua de diâmetros 
equivalentes em uma ampla faixa de tamanho de partículas.Solo mal graduado, caso ele possua uma curva granulométrica uniforme ou 
uma curva granulométrica que apresente ausência de uma faixa de tamanhos de grãos. 
 
 
 
 
Solo uniforme, caso ele possua uma curva granulométrica uniforme 
apresentando pequena variação de tamanhos de grãos, também é um solo mal graduado. 
 
 
 
 
Alguns sistemas de classificação utilizam a curva granulométrica para auxiliar 
na previsão do comportamento de solos grossos. Para tanto, estes sistemas de 
classificação lançam mão de alguns índices característicos da curva granulométrica, 
para uma avaliação de sua uniformidade e curvatura. 
Solo uniforme 
Solo bem graduado 
Solo mal graduado ou graduação aberta 
φ 
%
 p
as
sa
 
φ 
%
 p
as
sa
 
%
 p
as
sa
 
φ 
 14 
Os coeficientes de uniformidade e curvatura de um solo são obtidos a partir de 
fórmulas que têm como parâmetros diâmetros equivalentes característicos do solo 
retirados do gráfico uma determinada curva granulométrica conforme mostrado na 
Figura 13. 
10
60
D
D
Cu = e 
( )
1060
2
30
DD
D
Cc ×
= 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3"1"1/2"3/8"Nº 4Nº 10Nº 40Nº 200FUNDO
PENEIRAS
%
 Q
U
E
 P
A
S
S
A
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
76,225,412,79,54,820,420,074-
PENEIRAS (mm)
%
 R
E
T
ID
O
D10 D30 D60
 
Figura 13 – Curva granulométrica com os diâmetros equivalentes 
 
� Diâmetro efetivo ou D10 - diâmetro correspondente a 10% em peso das partículas 
que passam, tirados na curva granulométrica. 
� D30 - diâmetro correspondente a 30% em peso das partículas que passam. 
� D60 - diâmetro correspondente a 60% em peso das partículas que passam. 
 
De acordo com o valor do coeficiente de uniformidade (Cu) obtido, a curva 
granulométrica pode ser classificada conforme os seguintes parâmetros: 
 Cu < 5 ���� Solo muito uniforme 
 5 < Cu < 15 ���� Solo de uniformidade média 
 Cu > 15 ���� Solo não uniforme 
 
Quanto ao coeficiente de curvatura (Cc) a curva granulométrica do solo pode ser 
classificada como: 
 1 < Cc < 3 ���� Solo bem graduado 
 Cc < 1 ou Cc > 3 ���� Solo mal graduado 
 15 
9 CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA INTERNACIONAL 
 
Denominações específicas são empregadas para as diversas faixas dos grãos; 
seus limites, entretanto, variam conforme os sistemas de classificação (Tabela 3). 
Diferentemente da terminologia adotada pela ABNT, a separação entre as frações finas 
e as frações grossas é freqüente tomada como 0,074 mm, correspondente à abertura da 
peneira nº. 200. Por outro lado, a fração argila é considerada, com freqüência, como a 
fração abaixo do diâmetro de 0,002 mm, e os pedregulhos retidos na peneira de 2 mm. 
 
Tabela 3 – Distribuição granulométrica do solo de órgãos internacionais 
2,0 76,0 mm4,8
PEDREGULHO
M
A
T
A
C
Ã
O
GrossaFina Média
AREIA
ARGILA SILTE
76,0 mm
76,0 mm
76,0 mm
0,005 0,05 0,42
2,0 mm
PEDREGULHO
CASCALHO
SILTE
Fina
AREIA
2,0
Grossa
PEDREGULHO
P
E
D
R
A
S
ARGILA
0,002 0,02 0,2 10,0 20,0
Grossa
PEDREGULHO
MédioFino
AREIA CASCALHO PE
D
R
A
SMédiaMuito Fina Fina Grossa
Muito 
Grossa
0,005 0,05 0,25
ARGILA SILTE
ARGILA SILTE
Fina
AREIA
0,5 10,0 20,00,002 0,250,05
M
A
T
A
C
Ã
O
9,0 24,0
PEDREGULHO
Fino Médio Grosso
2,0 mm
2,0 mm
Grossa
AREIA
AREIA
Grossa
2,0
Média Grossa
ARGILA COLOIDAL SILTE AREIA
Fina
0,001 0,005 0,074 0,25
ARGILA COLOIDAL SILTE AREIA
Fina
0,001 0,005 0,074 0,25
0,02 0,06 0,2 0,6
SILTE AREIA
Fino Médio Grosso Fina
ARGILA
Coloidal Média Grossa
0,0002 0,0006 0,002 0,006
M.I.T. and British Standards Institution
American Society for Testing and Materials
American Association of State Highway Officials - AASHO
U.S. Departament of Agriculture
Federal Aviation Agency
International Society of Soil Science
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT
 
 16 
10 ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO 
 
Num solo, só parte do volume total é composta por partículas sólidas, que se 
acomodam formando uma estrutura. O volume restante é chamado de vazios, embora 
esteja ocupado por água e/ou ar. Portanto, o solo é constituído de três fases: partículas 
sólidas, água e ar. 
 
O comportamento de um solo depende da quantidade relativa de cada uma das 
três fases (partículas, água e ar). Diversas relações são empregadas para expressar as 
proporções entre elas. Na Figura 14 está representada, esquematicamente, as três fases 
que normalmente ocorrem nos solos. 
Volumes Pesos
Ps
Ps
Pa
Par Pt
Vs
Var
Va
Vv
Vt
AR
ÁGUA
SÓLIDO
Solo
 
Figura 14 – Esquema das fases constituintes do solo 
 
Onde: 
 
���� Vt = Volume total da amostra 
���� Vv = Volume de vazios 
���� Va = Volume de água 
���� Var = Volume de ar 
���� Vs = Volume de sólidos 
���� Pt = Peso total da amostra 
���� Pa = Peso de água 
���� Ps = Peso seco do solo 
���� Par = Peso de ar 
 
 
Relações entre os índices do solo: 
 
1) arast VVVV ++= 
2) avararvaarav VVVVVVVVV −=⇒−=⇒+= 
3) vtsstvvst VVVVVVVVV −=⇒−=⇒+= 
4) staatsast PPPPPPPPP −=⇒−=⇒+= 
5) 0=arP 
 17 
Em princípio, as quantidades de água e ar podem variar. A evaporação pode 
fazer diminuir a quantidade de água, substituindo-a por ar, e a compressão do solo pode 
provocar a saída de água e ar, reduzindo o volume de vazios. O solo, no que se refere às 
partículas que o constituem, permanece o mesmo, mas seu estado se altera. As diversas 
propriedades do solo dependem do estado em que se encontra. Quando diminui o 
volume de vazios, por exemplo, a resistência aumenta. 
 
 
11 CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS NO SOLO 
 
Água Livre – é aquela que possui liberdade de se movimentar através dos 
vazios do solo. Pode estar em equilíbrio hidrostático ou em movimento (Figura 15). 
 
Água Capilar – é a água que nos solos finos sobe pelos interstícios capilares 
deixados pelas partículas sólidas. Capilaridade é a propriedade pela qual a água alcança 
em tubos de pequeno diâmetro, pontos situados acima do nível freático. 
 
Água Adsorvida - é uma película de água que adere às partículas dos solos 
finos devido à ação de forças eletro-químicas na superfície dos argilo-minerais. 
 
Água estrutural - é a água que faz parte da estrutura molecular da partícula 
sólida. 
 
Água higroscópica - água que o solo possui quando em equilíbrio com a 
umidade atmosférica e a temperatura ambiente. 
 
 Água livre
 Água capilar
Água adesiva
 
 
Figura 15 – Tipos de águas contidas no solo 
 
 18 
12 IDENTIFICAÇÃO DOS ÍNDICES FÍSICOS 
 
Para identificar o estado do solo, empregam-se índices que correlacionam os 
pesos e os volumes das três frações físicas constituintes (ar, água e sólidos). Seguem 
abaixo os índices físicos do solo: 
 
Umidade – Relação entre o peso da água e o peso dos sólidos. É expresso pela 
letra h. Para sua determinação, pesa-se o solo no seu estado natural, seca-se em estufa a 
105°C e pesa-se novamente. Tendo-se o peso das duas fases, a umidade é calculada. Os 
teores de umidade dependem do tipo de solo e situam-se geralmente entre 10 e 40%, 
podendo ocorrer valores muito baixos (solos secos) ou muito altos (150% ou mais). 
s
a
P
P
h = 
Para solos saturados, ou seja, com volume de vazios completo de água temos a umidade 
de saturação, calculada pela mesma fórmula, porém para o peso de água equivalente ao 
volume de vazios: ava VP γ⋅=* 
 
Índice de vazios – Relação entre o volume de vazios e o volume das partículas 
sólidas. Não pode ser determinado diretamente, mas é calculado a partir dos outros 
índices. Costuma se situar entre 0,5 e 1,5 em média, porém nas argilas orgânicas podem 
ocorrer com índices de vazios superiores a 3. 
s
v
V
V
e = 
Porosidade – Relação entre o volume de vazios e o total. Indica a mesma coisa 
que o índice de vazios, mas em relação ao volume total do solo. É expresso pela letra n. 
Valores geralmente entre 30 e 70%. 
t
v
V
V
n = 
Grau de saturação – Relação entre o volume de água e o volume de vazios. 
Expresso pela letra S. Não é determinado diretamente, mas calculado. Varia de zero 
(solo seco) a 100% (solo saturado). 
v
a
V
V
S = 
 19 
Peso específico dos grãos – É uma característica dos sólidos. Relação entre o 
peso das partículas sólidas e o seu volume. É expresso pelo símbolo γ
g
. É determinado 
em laboratório num picnômetro. 
s
s
g V
P
=γ 
 
Coloca-se um peso seco conhecido do solo (Ps) num picnômetro e completa-se 
com água, determinando o peso total (Pp + Ps + Pa’) (Figura 16). O peso do picnômetro 
completado só com água (Pp + Pa), mais o peso do solo, menos o peso do picnômetro 
com solo e água, é o peso da água que foi substituído pelo solo. 
 
Picnômetro 
com água
Solo seco Picnômetro com 
água e solo
+ =
Nível d'água
 Picnômetro 
Figura 16 – Ensaio com picnômetro 
 
 
Deste peso, calcula-se o volume de água que foi substituído pelo solo: 
( ) ( ) ( )'aspsaps PPPPPPV ++−++= 
 
Com o peso e o volume, tem-se o peso específico. 
( ) ( ) ( )'aspsapg PPPPPP
Ps
++−++
=γ 
O peso específico dos grãos dos solos varia pouco de solo para solo e, por si, não 
permite identificar o solo em questão, mas é necessário para cálculos de outros índices. 
 
Peso específico da água – Embora varie um pouco com a temperatura, adota-se 
sempre como igual a 10 kN/m³ (1 kgf/dm3), a não ser em certos procedimentos de 
laboratório. É expresso pelo símbolo γ
a
. 
 20 
Peso específico natural – Relação entre o peso total do solo e seu volume total. 
É expresso pelo símbolo γ
nat
 ou simplesmente Peso específico do solo com o símbolo γ . 
t
t
V
P
=γ 
 
Peso específico aparente seco - Relação entre o peso dos sólidos e o volume 
total. Corresponde ao peso específico que o solo teria se viesse a ficar seco, se isto 
pudesse ocorrer sem que houvesse variação de volume. Expresso pelo símbolo γ
s
. Não é 
determinado diretamente em laboratório, mas calculado a partir do peso específico 
natural e da umidade (Figura 17). 
t
s
s V
P
=γ 
 
Figura 17 – Ensaio de Frasco de areia para determinação do peso específico do solo in situ 
 
 
Peso específico aparente saturado – Peso específico do solo se viesse a ficar 
saturado e se isto ocorresse sem variação de volume, ou seja, o volume de vazios está 
completo com água, não tem ar no solo. 
avasasat
t
sat
sat VPePPPondeV
P
γγ ⋅=+== ** :: 
 
Peso específico submerso – É o peso específico efetivo do solo quando 
submerso. Serve para cálculos de tensões efetivas. É igual ao peso específico natural 
menos o peso específico da água expresso pelo símbolo γ
sub
. 
asub γγγ −= 
 21 
A determinação dos índices físicos do solo é obtida através de ensaios de 
laboratório. Os diversos tipos de solo dependendo do seu estado de umidade e 
compactação apresentará valores diferentes, porém, dentro de um intervalo 
característico para os principais solos brasileiros (Tabela 4). De um modo geral quanto 
maior o grau de compactação de um solo fino menor o seu índice de vazios, desde que 
esteja com uma umidade adequada (umidade ótima). Para solos arenosos o parâmetro de 
comparação em termos de arranjo de partículas dá-se o nome de compacidade, quanto 
maior o grau de compacidade menor será seu índice de vazios. 
 
Tabela 4 – Índices físicos dos solos 
n e γγγγs γγγγ γγγγsat
% % kgf/dm3 kgf/dm3 kgf/dm3
Areia com pedregulhos 18 - 42 22 - 72 1,4 - 2,1 1,8 - 2,3 1,9 - 2,4
Areia Média a Grossa 25 - 45 33 - 82 1,3 - 1,8 1,6 - 2,1 1,8 - 2,1
Areia Fina e Uniforme 33 - 48 49 - 82 1,4 - 1,8 1,5 - 2,1 1,8 - 2,1
Silte 30 - 50 48 - 122 1,3 - 1,9 1,5 - 2,1 1,8 - 2,2
Argila 30 - 55 48 - 122 1,3 - 2,0 1,5 - 2,2 1,4 - 2,3
ÍNDICES FÍSICOS - VALORES TÍPICOS
Solos
 
 
Por outro lado, o grau de compacidade das areias dependerá do arranjo, formato 
e uniformidade dos seus grãos. A Tabela 5 apresenta valores de índices de vazios (e %) 
mínimos e máximos para diversos tipos de areia. 
 
Tabela 5 – Índices de vazios para areias 
emin (%) emáx (%)
70 110
45 75
45 75
35 65
Areia uniforme com grãos angulares
Areia bem graduada de grãos angulares
Areia uniforme com grãos arredondados
Areia bem graduada de grãos arredondados
ÍNDICE DE VAZIOS TÍPICOS PARA AREIAS
Descrição da Areia
 
 
 22 
13 DERIVAÇÕES DOS ÍNDICES FÍSICOS 
 
Dos índices vistos anteriormente, três são determinados diretamente em 
laboratório: a umidade (h), o peso específico dos grãos (γ
g
) e o peso específico natural 
(γ). Algumas correlações resultam diretamente da definição dos índices: 
e
e
n
+
=
1
 
( )
e
hg
+
+
=
1
1γ
γ 
e
g
s +
=
1
γ
γ 
e
e ag
sat +
⋅+
=
1
γγ
γ 
Outras resultam de fáceis deduções. A seqüência natural dos cálculos, a partir de 
valores determinados em laboratório: 
n
n
e
−
=
1
 
hs +
=
1
γ
γ 1−





=
s
ge
γ
γ
 
a
g
e
h
S
γ
γ
⋅
⋅
= 
Alguns autores adotam a simbologia da nomenclatura americana. A Tabela 6 
correlaciona a nomenclatura brasileira e a americana com simbologia adotada em cada 
situação. 
Tabela 6 – Quadro resumo com as nomenclaturas brasileira e americana 
Brasil USA 
Denominação Símbolo Equação Denomination Symbol Equation 
Teor de Umidade h h = Pa / Ps 
Water Content or 
Moisture 
w w = Ww / Ws 
Grau de Saturação S S = Va / Vv 
Degree of 
Saturation 
S S = Vw / Vv 
Porosidade n 
n = Vv / Vt 
n = e / (e + 1) 
Porosity n 
n = Vv / V 
n = Vv / Vm 
Índice de Vazios e e = Vv / Vs Void Ratio e e = Vv / Vs 
Peso Específico das 
Partículas γg γg = Ps / Vs 
Unit Weight of 
Solids of Density γs γs = Ws / Vs 
Peso Específico 
Aparente do Solo γ γ = Pt / Vt Unit Weight 
γ 
γm 
γ = W / V 
γm = Wm / Vm 
Peso Específico 
Aparente Seco γs 
γs = Ps / Vt 
γs = γ / (1+h) 
Dry Unit Weight of 
Dry Density γd 
γd = Ws / Vm 
γd = γ / (1 + w) 
Peso Específico do 
Solo Saturado γsat 
γsat = γs + n γa 
γsat = Psat / Vt 
Satured Unit 
Weight γsat γsat = γd + n γo 
Peso Específico do 
Solo Submerso γsub 
γsub = γsat - γa 
γsub = γ - γa 
Submerged Unit 
Weight γsub 
γsub = γsat - γo 
γsub = γ - γo 
Densidade Relativa 
das Partículas do 
Solo 
δ δ = γg / γa Specific Gravity G Gm = γm / γo 
 
 23 
Exercício de índices físicos: Correlacionar a primeira coluna com a segunda. 
 
( A ) Vv = Va � ( C ) Solo Úmido 
( B ) Vv = Var � ( F ) Porosidade de 0% 
( C ) Vv = Va + Var � ( F ) Índice de Vazios de 0% 
( D ) Vv = Vs � ( G ) Parte sólida do solo 
( E ) Pa = Ps � ( A ) Solo Saturado (Figura 19) 
( F ) Impossível � ( F ) Porosidade de 100% 
( G ) Ps � ( D ) Índice de Vazios de 100% 
( H ) Vs� ( E ) Umidade de 100% 
� ( B ) Saturação de 0% (Figura 18) 
� ( B ) Umidade de 0% (Figura 18) 
� ( A ) Saturação de 100% (Figura 19) 
� ( B ) Solo Seco (Figura 18) 
 
 
 
Figura 18 – Desenho esquemático de solo seco 
 
 
 
 
 
Figura 19 – Desenho esquemático de solo saturado 
Volumes
Vs
VaVv
Vt
ÁGUA
SÓLIDO
Pesos
Ps
Pa
Pt
Volumes Pesos
Pt
Vs
VarVv
Vt
AR
SÓLIDO
Ps
 24 
14 EMPOLAMENTO 
 
Empolamento é a variação em percentagem do volume do solo devido à 
mudança do arranjo estrutural das partículas quando mudado seu grau de compactação 
e/ou umidade. As variações ocorrem quando o solo é movimentado ou compactado, 
sendo as principais condições (Figura 20): 
 
���� Solo Natural – em sua condição original antes de se executar a escavação. O 
volume do material a ser escavado é medido topograficamente através da 
cubação de volume por seções transversais. 
 
���� Solo Solto – após a escavação, que será a condição de transporte do solo. Este 
volume pode ser medido pelo número de viagens de caminhão e sua 
capacidade de carga. 
 
���� Solo Compactado – após a execução de aterros. Pode ser medido para 
conferência por seções transversais do aterro ou pelo projeto. 
 
 
 
Terreno natural Material escavado Aterrro
Solo Natural Solo Solto Solo Compactado
( )snattnattnatsnatnat PVPh ,,,,, γγ ( )ssoltotsoltotsoltossoltosolto PVPh ,,,,, γγ ( )scomptcomptcompscompcomp PVPh ,,,,, γγ 
Figura 20 – Condições do solo: Natural, Solto e Compactado 
 
Na alteração das condições do solo os índices físicos também são alterados, com 
exceção do peso seco. Nestas condições temos: 
nat
t
snat
s V
P
=γ e 
solto
t
ssolto
s V
P
=γ e 
comp
t
scomp
s V
P
=γ 
 
nat
t
nat
ss VP ×= γ ou 
solto
t
solto
ss VP ×= γ ou 
comp
t
comp
ss VP ×= γ 
 25 
Portanto, pode-se dizer que: 
 
( ) ( ) ( )comptcompssoltotsoltosnattnatss VVVP ×=×=×= γγγ 
 
Igualando as equações, para cálculo dos volumes: 
 
nat
s
solto
t
solto
snat
t
V
V
γ
γ ×
= ou 
nat
s
comp
t
comp
snat
t
V
V
γ
γ ×
= ou 
comp
s
nat
t
nat
scomp
t
V
V
γ
γ ×
= 
 
comp
s
solto
t
solto
scomp
t
V
V
γ
γ ×
= ou 
solto
s
nat
t
nat
ssolto
t
V
V
γ
γ ×
= ou 
solto
s
comp
t
comp
ssolto
t
V
V
γ
γ ×
= 
 
De uma forma geral podemos escrever a fórmula abaixo para duas condições 
genéricas do solo, chamando simplesmente de condição inicial e condição final: 
 
final
s
inicial
t
inicial
sfinal
t
V
V
γ
γ ×
= 
A variação de volumes será dada pela expressão: 
 
inicial
t
final
t VVV −=∆ 
 
O percentual de empolamento é dado pela variação do volume em relação ao 
volume inicial, ou seja: 
 
inicial
t
inicial
t
final
t
fiinicial
t
fi V
VV
Eou
V
V
E
−
=
∆
= →→
%% 
 
Os empolamentos deverão informar a condição inicial e final: 
 
%%%%%%
natsoltocompsoltosoltocompnatcompcompnatsoltonat EouEouEouEouEouE →→→→→→
 
O percentual de empolamento também pode ser expresso em função dos pesos 
específicos seco, basta algumas substituições do volume total na fórmula do 
empolamento: 
 
 26 
1
1
%%% −=⇒






−⋅
=⇒
−
×
= →→→ final
s
inicial
s
fiinicial
t
final
s
inicial
sinicial
t
fiinicial
t
inicial
tfinal
s
inicial
t
inicial
s
fi EV
V
E
V
V
V
E
γ
γγ
γ
γ
γ
 
 
Exemplo: Calcular os volumes, número de viagens de caminhão e empolamentos 
para corte, transporte e compactação do solo, conforme dados abaixo: 
 
Dados
Condições do Solo γ Umidade (h) Volume (V t ) Capacidade do Caminhão
Natural 1,820 t/m³ 15,00% 10.000,000 m³
Solto 1,450 t/m³ 12,50% -
Compactado 2,010 t/m³ 18,00% -
Resultados
Condições do Solo γs Peso seco Volumes Nº Viagens Total
Natural 1,583 t/m³ 10.000,000 m³
Solto 1,289 t/m³ 12.278,861 m³
Compactado 1,703 t/m³ 9.290,937 m³
Empolamentos
Inicial > Final Percentual
Natural > Solto 22,79%
Natural > Compactado -7,09%
Solto > Natural -18,56%
Solto > Compactado -24,33%
Compactado > Natural 7,63%
Compactado > Solto 32,16%2.987,924 m³
1.228
-709,063 m³
-2.278,861 m³
-2.987,924 m³
709,063 m³
10,000 m³
15.826,087 t
Variação dos Volumes (∆V)
2.278,861 m³
Volume de transporteVolume de Corte Volume Compactado
10.000,000 m³ 12.278,861 m³ 9.290,937 m³
22,79 %
-24,33 %-18,56 %
-7,09 %
32,16 %7,63 %
Empolamentos
 
 27 
15 PLASTICIDADE 
 
É a propriedade dos solos (principalmente argilas), que consiste em maior ou 
menor capacidade de serem moldados sob certas condições de umidade, sem variações 
de volume. Este intervalo de umidade é dado pelo índice de plasticidade: 
IP = LL – LP 
 
Na Tabela 7 lista-se classificação do solo quanto ao seu índice de plasticidade: 
 
Tabela 7 – Quadro de Índice de plasticidade 
ÍNDICE DE PLASTICIDADE CARACTERÍSTICA 
IP = 0 Solo não plástico 
1 < IP < 7 Solo pouco plástico 
7 < IP < 15 Solo de plasticidade média 
IP > 15 Solo muito plástico 
 
Sendo a umidade um dos fatores mais importantes nas propriedades das argilas é 
bom sabermos sobre seus estados de “consistência”. 
 
16 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA 
 
È definido pelo grau de rigidez que o solo se encontra em uma determinada 
umidade. Na Tabela 8 os índices de consistência (IC) são relacionados com a rigidez do 
solo e com a resistência à compressão simples (RCs) dada em kgf/cm2. 
 
Tabela 8 – Quadro de Índice de consistência 
ÍNDICE DE 
CONSISTÊNCIA 
CONSISTÊNCIA 
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
SIMPLES (kgf/cm2) 
IC < 0 Muito mole RCs = 0 
0 < IC ≤ 0,5 Plástica mole 0 < RCs ≤ 0,5 
0,5 < IC ≤ 0,75 Plástica média 0,5 < RCs ≤ 1,5 
0,75 < IC ≤ 1 Plástica rija 1,5 < RCs ≤ 4,0 
IC > 1 Dura RCs > 4,0 
 28 
O índice de consistência pode ser calculado pela fórmula: 
 
IP
hLL
IC
−
= 
 
Onde: LL = Limite de liquidez do solo 
IP = Índice de plasticidade, dado por: IP = LL – LP 
LP = Limite de plasticidade 
h = Umidade do solo 
 
 
17 ATIVIDADE 
 
Os Índices de Atterberg indicam a influência dos finos argilosos no 
comportamento do solo. Certos solos com teores elevados de argila podem apresentar 
índices mais baixos do que aqueles com pequenos teores de argila. Isso pode ocorrer 
porque a composição mineralógica dos argilo-minerais é bastante variável. Pequenos 
teores de argila e altos índices de consistência indicam que a argila á muito ativa. Mas 
os índices determinados são também funções da areia presente. Chama-se atividade de 
uma argila a sua maior ou menor plasticidade em relação à percentagem da fração argila 
(φ ≤ 2µm � 0,002 mm) presente no solo. É definida por IA = Índice de Atividade e dado 
pela fórmula: 
m
IP
IA
µφ 2% ≤
= 
 
 
Onde: IA ≤ 0,75 � Argilas inativas 
 0,75 < IA ≤ 1,50 � Argilas de atividade normal 
 IA > 1,50 � Argilas com grande atividade 
 
 
Em contato com a água, cujas moléculas são polarizadas (H+, OH-), as partículas 
sólidas atraem os íons positivos H+, formando uma película de água (Figura 21). Suas 
 29 
propriedades são diferentes da água comum, em vista da grande pressão a que está 
submetida pelas forças eletrostáticas de adsorção. 
 
 
Figura 21 – Partícula de solo fino 
 
As argilas de grande atividade podem transmitir ao solo alta plasticidade, mesmo 
que estejam presentes em pequenos percentuais. 
 
Exemplos:Caolinitas � Baixa plasticidade � Atividade normal 
 Montmorilonitas � Alta plasticidade � Atividade alta 
 Mica � Plasticidade e atividade anormais. 
 
� Bentonitas – são argilas ultrafinas composta principalmente de 
montmorilonita, o que explica sua propriedade de expansão. Devido a esta 
característica, injeções de bentonita são usadas para vedação em barragens e 
escavações. 
 
 
18 FORMA DAS PARTÍCULAS 
 
A forma das partículas dos solos tem grande influência sobre suas propriedades. 
Distinguem-se, principalmente as seguintes formas: 
 
���� Esferoidal ou arredondada – são características de solos grossos e apresentam 
dimensões na mesma ordem de grandeza em todas as direções. São as que 
predominam nos pedregulhos, areias e siltes. Podem ser angulares (solo residual) 
ou arredondadas (solo sedimentar). 
PARTÍCULA 
- 
- 
- 
- - - - - - - 
- 
- - 
- - 
- 
- 
- 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ H+ H+ H
+ 
H+ H+ 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ H
+ 
H+ H+ 
H+ 
Carga elétrica 
interior negativa 
Película de 
água adsorvida 
Cátions 
exteriores 
 30 
���� Lamelares – são partículas semelhantes a lamelas ou escamas. São as partículas 
constituintes dos solos finos, principalmente as argilas. Esta forma de partícula 
responde por algumas propriedades das argilas, exemplo: compressibilidade e 
plasticidade. 
 
���� Fibrilares – os solos com partículas fibrilares são os que possuem uma 
dimensão com predominância sobre as outras. Característica dos solos turfosos. 
 
� Durante muito tempo acreditou-se que o tamanho das partículas era o 
principal fator que influía em certas propriedades mecânicas do solo como, por 
exemplo, a compressibilidade. Hoje se sabe que a forma é que exerce um papel 
preponderante nesta propriedade. O maior ou menor ajustamento das partículas depende 
de sua forma. As partículas lamelares e fibrosas podem se dispor em estruturas dispersas 
e ocas, com alta porosidade dando como resultado solos muito compressíveis. 
 
� Superfície específica - Denomina-se de superfície específica de um solo a 
soma da área de todas as partículas contidas em uma unidade de volume ou peso. A 
superfície específica dos argilo-minerais é geralmente expressa em unidades como 
m²/m³ ou m²/g. Quanto maior o tamanho do mineral menor a superfície específica do 
mesmo. 
 
� A montmorilonita, por exemplo, possui uma superfície específica de 
aproximadamente 800 m²/g, enquanto que a ilita e a caolinita possuem superfícies 
específicas de aproximadamente 80 e 10 m²/g, respectivamente. A superfície específica 
é uma importante propriedade dos argilo-minerais, na medida em que quanto maior a 
superfície específica, maior vai ser o predomínio das forças elétricas. 
 
 
19 LIMITE DE LIQUIDEZ 
 
O Limite de Liquidez é definido como o teor de umidade do solo com o qual 
uma ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar numa concha do aparelho de 
Casagrande (Figura 22). Para determinação do LL. Diversas tentativas são realizadas, 
 31 
com o solo em diferentes umidades, anotando-se o número de golpes para fechar a 
ranhura, obtendo-se o limite pela interpolação dos resultados (Método NBR 6459). 
 
Figura 22 – Aparelho Casagrande 
 
 
O Limite de Plasticidade é definido como o menor teor de umidade com o qual 
se consegue moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro, rolando-se o solo com a palma 
da mão. O procedimento é padronizado no Brasil pelo Método NBR 7180. Deve ser 
notado que a passagem de um estado para outro ocorre de forma gradual, com a 
variação da umidade. Na Tabela 9 mostra-se alguns valores de referência para LL e IP. 
 
Tabela 9 – Índice de plasticidade e limites de liquidez de alguns solos: 
Solos LL% IP% 
Residuais de arenito (arenosos finos) 30 – 50 10 – 20 
Residual de gnaisse 45 – 55 20 – 25 
Residual de basalto 45 – 70 20 – 30 
Residual de granito 45 – 55 15 – 20 
Argilas orgânicas de várzeas quaternárias 60 – 70 20 – 30 
Argilas orgânicas de baixadas litorâneas 100 – 120 70 – 90 
Argila porosa vermelha 60 – 85 25 – 40 
Argilas variegadas 40 – 80 15 – 45 
Areias argilosas variegadas 20 – 40 5 – 15 
Argilas duras 60 – 70 40 – 50 
 32 
Os gráficos abaixo mostram os Índices de consistência e os limites de Atterberg. 
Variação do volume em relação à umidade e variação do índice de consistência em 
relação aos teores de umidade correspondentes aos limites de Atterberg: 
 
LIMITE DE 
CONTRAÇÃO
LLLC
LC
LP
h%
LP LL
LC LP LL
LIMITE DE 
PLASTICIDADE
LIMITE DE 
LIQUIDEZ
UMIDADE
GRÁFICO DE ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA E UMIDADE
0
h%
h%
ESTADO SÓLIDO
ESTADO 
LÍQUIDO
ESTADO 
PLÁSTICO
ESTADO 
SEMI-SÓLIDO (FLUIDO DENSO)
IC
ICLC
ICMÁX
1
0
V
VLL
VLP
Vi
GRÁFICO DE VOLUME E UMIDADE
LIMITES DE ATTERBERG
0
ÍNDICE DE 
PLASTICIDADE
IP
hLL
IC
−
=
LPLLIP −=
IP
 
 33 
20 COMPACTAÇÃO 
 
Compactação é a redução dos vazios dos solos, com aplicação de uma energia 
(carga dinâmica) e a expulsão do ar, aumentando-se o seu peso específico e a 
resistência. Para solos granulares a energia de compactação deverá vencer o atrito 
interno das partículas para uma acomodação com menos vazios. Por outro lado, em 
solos finos a energia deve ser suficiente para vencer a coesão, com isso, reduzindo o 
volume de vazios e a permeabilidade e aumentando a estabilidade e a ascensão capilar. 
 
20.1 Energia de Compactação 
 
Energia de compactação (EC) é a pressão aplicada sobre o solo para se promover 
a compactação. O solo para ser compactado deverá estar com a umidade adequada para 
que o atrito interno das partículas não atrapalhe a movimentação dos grãos. Por outro 
lado se o solo estiver saturado a água absorverá a energia aplicada. 
 
Em campo a energia de compactação é atribuída ao rolo compactador e em 
laboratório é simulado um ensaio (proctor) onde com variações da umidade do solo 
calcula-se o seu peso específico seco. A partir dos dados obtidos traça-se um gráfico 
(Figura 23) que definirá os parâmetros de peso específico aparente seco máximo e a 
umidade ótima. 
 
h1
h%
h2 h3
γγγγ
γ3
0 h4hÓTIMA
γ2
γ4
γ1
γMÁX
 
Figura 23 – Gráfico de compactação 
 
 34 
A energia de compactação pode ser aplicada em laboratório de modo que simule 
a situação de campo: 
 
cilindrodoVolume
camadasdeNgolpesdeNquedadeAlturaPeso
EC
Volume
Trabalho
EC
ºº ×××
=⇒= 
 
Três energias diferentes podem ser aplicadas em laboratório: 
���� Proctor Normal: ECPN = 2,7 kgf/cm² 
���� Proctor Intermediário: ECPI = 12,5 kgf/cm² 
���� Proctor Modificado: ECPM = 26,5 kgf/cm² 
 
De acordo com os ensaios tem-se: 
 
3000.1
312305,2
cm
camadasgolpescmkg
ECPN
×××
= 
 
3100.2
526455,4
cm
camadasgolpescmkg
ECPI
×××
= 
 
3100.2
555455,4
cm
camadasgolpescmkg
ECPM
×××
= 
 
20.2 Controle de Compactação 
 
O controle de compactação é feito a partir da comparação dos dados de campo 
com os dados de laboratório em relação ao peso específico aparente seco e à umidade 
ótima. Grau de compactação é a comparação entre o peso específico obtido em campo 
em relação ao peso específico máximo obtido em laboratório dado em percentagem, 
pela fórmula: 
 
oLaboratóri
S
Campo
SGC
γ
γ
= Para aterros deve-se ter GC entre 95% a 100% 
 
Desvio de umidade é a diferença entre a umidade de campo e a umidade ótima: 
 
ÓtimaCampo hhh −=∆ A variação deve ser em torno de ∆h = ± 2% 
 35 
21 ÍNDICE DE GRUPO: IG 
 
É uma classificaçãobaseada nas características do solo, determinando a 
qualidade do material para uso em fundação rodoviária, através de um número inteiro de 
0 a 20, que pode ser calculado pela seguinte fórmula: 
 
IG = 0,2 a + 0,005 a c + 0,01 b d 
 
Sendo “P” a percentagem do solo que passa na peneira 200, “LL” o limite de 
liquidez do solo e “IP” o índice de plasticidade, temos: 
 
a = 0 � para P < 35 
a = P – 35 � para 35 < P < 75 
a = 40 � para P > 75 
 
b = 0 � para P < 15 
b = P – 15 � para 15 < P < 55 
b = 40 � para P > 55 
 
c = 0 � para LL < 40 
c = LL – 40 � para 40 < LL < 60 
c = 20 � para LL > 60 
 
d = 0 � para IP < 10 
d = IP – 10 � para 10 < IP < 30 
d = 20 � para IP > 30 
 
 
Observações: 
 
���� IG entre 0 e 4 ���� Solos Granulares 
���� IG entre 4 e 12 ���� Solos Siltosos 
���� IG entre 12 e 20 ���� Solos Argilosos 
 
 Sendo o número de IG = 0 para solos ótimos e IG = 20 para solos péssimos, levando-se 
em conta a utilização para fins de fundações rodoviárias. 
 
 
a 
b 
c 
d 
 36 
O Índice de grupo pode ser calculado através dos ábacos seguintes. Neste 
procedimento utiliza-se a percentagem que passa na peneira 200 e o índice de 
plasticidade para entrada no primeiro ábaco, definindo-se IG1. No próximo passo serão 
utilizados o limite de liquidez e o percentual que passa na peneira 200, definindo-se IG2. 
O valor final do índice de grupo será a soma de IG1 e IG2. 
 
≥≥≥≥ 75
12
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
55 ≤≤≤≤ 3550 45 4070 65 60
11
PERCENTAGEM QUE PASSA NA PENEIRA Nº 200IG2
≤≤≤≤ 15 20 25 30 35 40 45 50 ≥≥≥≥ 55
0
1
2
3
4
5
6
7
8
PERCENTAGEM QUE PASSA NA PENEIRA Nº 200
IG1
12%
≤≤≤≤ 10%
14%
16%
24%
18%
22%
20%
26%
28%
≥ ≥ ≥ ≥ 30%
45%
50%
≤≤≤≤ 40%
55%
≥≥≥≥ 60%
IG = IG1 + IG2
LL
IP
 
 
 37 
EXEMPLO: Calcular o IG de um solo com as seguintes propriedades: 
 
LL = 45% 
LP = 24% 
% que passa na peneira 200 = 47% 
 
Sabendo-se que: IP = LL – LP ; tem-se: IP = 21% 
 
≥≥≥≥ 75
12
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
55 ≤≤≤≤ 3550 45 4070 65 60
11
PERCENTAGEM QUE PASSA NA PENEIRA Nº 200IG2
≤≤≤≤ 15 20 25 30 35 40 45 50 ≥≥≥≥ 55
0
1
2
3
4
5
6
7
8
PERCENTAGEM QUE PASSA NA PENEIRA Nº 200
IG1
12%
≤≤≤≤ 10%
14%
16%
24%
18%
22%
20%
26%
28%
≥ ≥ ≥ ≥ 30%
50%
≤≤≤≤ 40%
55%
≥≥≥≥ 60%
IP
45%
LL
 
 
IG = 3,5 + 2,7 � IG =6,2 � IG = 6 (número inteiro) 
IG1 = 3,5 
IG2 = 2,7 
#200 = 47% 
IP = 21% 
#200 = 47% 
LL = 45% 
 38 
22 SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DE AEROPORTOS 
 
Dentre os diversos estudos realizados, destacam-se os desenvolvidos por Arthur 
Casagrande na Universidade de Havard e que deram origem ao sistema de classificação 
de aeroportos (Airfield Classification System). 
 
Estes estudos foram encomendados pelo exército americano durante a 2ª guerra 
mundial em 1942 pela necessidade de construir pistas de pouso em curtos espaços de 
tempo. Apesar de ter sido criado para a construção de aeroportos, atualmente apresenta 
outras utilizações sendo largamente empregado em fundações em geral. As principais 
características desta classificação é a divisão do solo em 3 grupos principais: 
 
���� Solos Grossos (Pedregulhos): GW, GP, GC e GM 
(Areias): SW, SP, SC e SM 
 
���� Solos Finos (Baixa compressibilidade): ML, CL e OL 
(Alta compressibilidade): MH, CH e OH 
 
���� Turfas (solos fibrosos orgânicos de alta compressibilidade): Pt 
 
A classificação utiliza-se duas letras para identificação dos solos (exceção para 
turfa), sendo a primeira letra para a identificação da fração do solo e a segunda letra 
para sua característica principal: 
 
���� G – Gravel (Cascalho) 
���� S – Sand (Areia) 
���� C – Clay (Argila) 
���� M – Mo (Silte) 
���� Pt - Peat (Turfa) 
 
���� W – Well graded (Bem graduado) 
���� P – Poorly graded (Mal graduado) 
���� L – Low (Baixa compressibilidade) 
���� H – High (Alta compressibilidade) 
���� O – Organic (Solo orgânico) 
 39 
A composição de duas letras fornecerá a característica do solo, por exemplo, um 
solo com o símbolo GW será um cascalho bem graduado. Um solo GC será um cascalho 
argiloso e um MH um silte de alta compressibilidade. 
 
A Tabela 10 reproduz a classificação Casagrande para os solos finos com base 
nas propriedades físicas do solo: Limite de liquidez (LL) e Índice de plasticidade (IP). 
 
Tabela 10 – Gráfico de plasticidade – Classificação Casagrande 
Quadro de Plasticidade Casagrande
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Limite de Liquidez (%)
Ín
d
ic
e 
d
e 
P
la
st
ic
id
ad
e 
(%
)
Linha A � IP=0,73.(LL-20)
Linha U � IP=0,90.(LL-20)
CL -ML
CL
ML
OL
ML
CH
 
 
 
23 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS – SUCS 
 
A UCS (Unified Classification System) originou-se da classificação de 
Casagrande e do HRB (Highway Research Board). O sistema é detalhado na Tabela 11, 
destacando-se algumas observações: 
���� Divide o solo em grosso e fino de acordo com a granulometria 
���� Usa letras como o método de Casagrande para definir os solos 
���� Utiliza como parâmetros os Coeficientes de Curvatura e de Uniformidade 
���� Utiliza também os índices físicos LL e IP 
 40 
 
Tabela 11 – Tabela para classificação de solos - SUCS 
S
olo O
rgânico
C
om
 M
atéria 
O
rgânica
IP
 >
 7
L
L
 >
 50
IP
 <
 4
L
L
 >
 50
C
om
 M
atéria 
O
rgânica
IP
 >
 7
L
L
 <
 50
IP
 <
 4
L
L
 <
50
A
baixo da L
inha A
 
ou IP >
 7
A
baixo da L
inha A
 
ou IP <
 4
N
ão atende ao 
critério de S
W
1 <
 C
c <
 3
C
u >
 6
A
cim
a da linha A
 e 
IP
 >
 7
A
baixo da linha A
 
ou IP <
 4
N
ão atende ao 
critério de G
W
1 <
 C
c <
 3
C
u >
 4
PT OH OL SC SM SP GC GM GP
T
urfa e outros solos altam
ente 
orgânicos
A
rgila orgânica de m
édia e alta 
plasticidade
S
ilte ou argila orgânicos de baixa 
plasticidade
A
reia argilosa ou M
istura de areia e 
argila
A
reia siltosa ou M
istura de areia e 
silte
A
reia m
al graduada ou areia 
pedregulhosa com
 pouco ou 
nenhum
 fino
Pedregulho argiloso ou M
istura de 
pedregulho, areia e argila
P
edregulho siltoso ou M
istura de 
pedregulho, areia e silte
P
edregulho m
al graduado ou 
M
isturas de areia e pedregulho com
 
pouco ou nenhum
 fino
(MENOS DE 5%)
CH MH CL ML
PEDREGULHOS
MAIS DE 50% DA FRAÇÃO GRAÚDA 
PASSANDO NA PENEIRA Nº 4
MENOS DE 50% DA FRAÇÃO 
GRAÚDA PASSANDO NA PENEIRA 
Nº 4
SW GW
AREIAS COM 
FINOS 
AREIAS SEM FINOS 
PEDREGULHOS 
COM FINOS
PEDREGULHOS 
SEM FINOS
(MAIS DE 12%)
MAIS DE 50% RETIDO NA PENEIRA 200
SOLOS DE GRADUAÇÃO GROSSA
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS - SUCS
SOLOS DE GRADUAÇÃO FINA
MAIS DE 50% PASSANDO NA PENEIRA 200
A
rgila inorgânica de alta 
plasticidade
SILTES E ARGILAS SILTES E ARGILAS
(LL < 50)(LL > 50)
P
edregulho bem
 graduado ou 
M
isturas de areia e pedregulhocom
 
pouco ou nenhum
 fino.
S
ilte inorgânico e areia m
uito fina 
siltosa
A
rgila inorgânica de baixa e m
édia 
plasticidade, argila arenosa e 
siltosa 
Silte orgânico e silte de alta 
plasticidade
A
reia bem
 graduada ou areia 
pedregulhosa com
 pouco ou 
nenhum
 fino
S
O
L
O
S
 A
L
T
A
M
E
N
TE
 
O
R
G
Â
N
IC
O
S
(MAIS DE 12%) (MENOS DE 5%)
AREIAS
 
 41 
24 SISTEMA HRB – SISTEMA AASHO 
 
É um dos métodos mais antigos de classificação de solos, foi criado pelo Bureau 
of Public Roads para uso na construção de estradas. 
 
O sistema AASHO – American Association of State Highway Officials apesar de 
ter sido criado em 1928, ainda é largamente usado por profissionais de estradas. 
 
Neste sistema o solo é dividido em 8 grupos designados por símbolos de A-1 a 
A-8. Sendo o melhor solo para subleitos de estradas um material bem graduado, 
composto de areia e pedregulho, mas contendo uma quantidade ideal de argila, nesta 
classificação este solo foi chamado de A-1. Os outros solos foram agrupados em ordem 
decrescente de estabilidade. 
 
Este método já foi revisado em 1945, 1949 e 1966, hoje é também conhecido por 
método RRB (Highway Research Board). As características dos vários grupos e 
subgrupos são dadas na tabela. O sistema AASHO divide os solos inorgânicos em 7 
grupos de A-1 a A-8, estes são divididos em um total de 12 subgrupos. Os solos 
Altamente orgânicos como é o caso da turfa, são classificados como A-8. 
 
Para complementação da classificação, os solos contendo material fino são 
identificados pelo índice de gripo, sendo que, quanto maior o IG pior será o solo para 
aplicação em subleito rodoviário. 
 
Na classificação utiliza-se a Tabela 12 – Tabela para classificação de solos com 
a entrada de dados referentes a solos granulares ou argilo-siltosos, seguindo-se a tabela 
de cima para baixo e da esquerda para a direita até se chegar a um tipo final de solo. 
 
Os solos classificados pelos símbolos A-1-a; A-1-b; A-3; A-2-4 e A-2-5 são 
solos de boa qualidade para aplicação na superestrutura rodoviária. 
 
 42 
 
Tabela 12 – Tabela para classificação de solos - HRB 
CLASSIFICAÇÃO DE GRUPOS A-7
A-7-6
A-7-5
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Percentual passando na peneira:
Nº 10 50 MÁX
Nº 40 30 MÁX 50 MÁX 51 MÍN
Nº 200 15 MÁX 25 MÁX 10 MÁX 35 MÁX 35 MÁX 35 MÁX 35 MÁX 36 MÍN 36 MÍN 36 MÍN 36 MÍN
LIMITE DE LIQUIDEZ 40 MÁX 41 MÍN 40 MÁX 41 MÍN 40 MÁX 41 MÍN 40 MÁX 41 MÍN
ÍNDICE DE PLASTICIDADE N.P. 10 MÁX 10 MÁX 11 MÍN 11 MÍN 10 MÁX 10 MÁX 11 MÍN 11 MÍN
ÍNDICE DE GRUPO 0 8 MÁX 12 MÁX 16 MÁX 20 MÁX
TIPO DE MATERIAIS AREIA FINA
COMPORTAMENTO COMO 
SUBLEITO
Observações: O solo será: 
A-1 A-2
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO H.R.B.
(SISTEMA AASHTO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS)
MATERIAIS ARGILO-SILTOSOS
(MAIS QUE 35% PASSANDO NA # 200)
MATERIAIS GRANULARES
CLASSIFICAÇÃO GERAL
(35% OU MENOS PASSANDO NA# 200)
A-4
CARACTERÍSTICA DOS SOLO 
QUE PASSA NA # 40
6 MÁX
0
A-2-7
A-8 para solos altamente orgânicos
SUBGRUPOS A-1-a A-1-b
A-3
A-2-4 A-2-5 A-2-6
SOLOS SILTOSOS SOLOS ARGILOSOS
A-5 A-6
A-7-5 quando IP < LL-30
A-7-6 quando IP > LL-30
EXCELENTE A BOM REGULAR A MAU
0 4 MÁX
FRAGMENTOS DE PEDRA, 
CASCALHOS E AREIAS
CASCALHO E AREIAS SILTOSAS OU ARGILOSAS
 
 
 
 43 
25 TEXTURA DOS SOLOS 
 
A textura dos solos é definida pela percentagem em peso das frações argila, silte 
e areia, contidas em uma amostra. Vários métodos foram criados para este propósito. O 
mais conhecido e mais prático método de classificação da textura dos solos foi 
desenvolvido pelo United States Department of Agriculture, baseado em um diagrama 
triangular, sendo usado para solos fino. 
 
Para a determinação do tipo de solo deve-se traçar graficamente uma linha 
correspondente ao percentual de cada fração da amostra do solo e verificar no diagrama 
triangular (Figura 26). O ponto de encontro das linhas dos percentuais de argila, silte e 
areia. Com a definição do ponto de encontro das linhas passa-se para o triângulo de 
referência, o qual fornecerá o tipo de solo (Figura 25). 
 
Apesar de ser uma classificação simplificada é bastante usada na área da 
agricultura devido à facilidade de obtenção dos parâmetros através de ensaios simples 
de laboratório. Exemplo para um solo com 60% de silte, 20% de areia e 20% de argila 
caracterizando um silte-arenoso (Figura 24). 
 
100 0
90 10
80 20
70 30
60 40
50 50
40 60
30 70
20 80
10 90
0 100
100 90 80 70 60 10 050 40 30 20
1
2 3
4
5
6
7
8
9 10 11
AREIA
SILTE
ARGILA
 
Figura 24 – Diagrama triangular de referência – silte arenoso 
 44 
100 0
90 10
80 20
70 30
60 40
50 50
40 60
30 70
20 80
10 90
0 100
100 90 80 70 60 10 050 40 30 20
1 - Argila
2 - Argila arenosa
3 - Agila areno-siltosa
4 - Argila siltosa
5 - Silte argiloso
6 - Areia siltosa
7 - Solo misto
8 - Silte arenoso
9 - Areia 
10 - Areia silto-argilosa
11 - Silte
1
2 3
4
5
6
7
8
9 10 11
ARGILA SILTE
 
 
 
Figura 25 – Diagrama triangular de referência 
 
 
 
 
100 0
90 10
80 20
70 30
60 40
50 50
40 60
30 70
20 80
10 90
0 100
20 10 060 50 40 30100 90 80 70
 
 
Figura 26 – Diagrama triangular de percentuais 
AREIA 
ARGILA SILTE 
AREIA 
 45 
26 CONCEITOS COMPLEMENTARES 
 
A Figura 27 representa esquematicamente alguns conceitos relacionados à 
mecânica dos solos. Algumas definições de termos correlatos serão dadas a seguir: 
���� Precipitação: são as águas que caem da atmosfera – chuva. 
���� Run off: são as águas que não infiltram no solo correndo pela superfície. 
���� Infiltração: é a penetração das águas precipitadas nos vazios do solo, é o fluxo da 
água da superfície para o subsolo. 
���� Aqüífero: manancial de águas subterrâneas contidas nos vazios dos solos ou rochas. 
���� Poço artesiano: são poços que a água aparece à superfície graças a diferenças de 
pressão hidrostática resultante da infiltração de águas nas camadas permeáveis. 
���� Aterro: depósito artificial de qualquer tipo de material. Na terraplenagem é utilizado 
solo de boa qualidade com sua umidade ideal para ser compactado. 
���� Percolação: é a movimentação das águas nos interstícios do solo. 
���� Evaporação: processo em que a água passa do estado líquido para gasoso. 
���� Nível d’água: lugar geométrico dos pontos em que a água possui pressão igual à 
atmosfera. 
���� Capilaridade: capacidade de a água subir pelos vasos finos formados pelos vazios 
dos solos atingindo níveis superiores ao lençol freático. A altura que a água alcança é 
denominada altura capilar (hc) e pode ser calculada empiricamente por: 
capilaresvasosdosdiâmetrooéondehc φ
φ
∴=
306,0
 
���� Lençol freático: é o manancial de águas subterrâneas nos vazios dos solos e rochas. 
���� Erosão: é o processo de destruição do terreno com o transporte de partículas do solo 
do seu local original por um agente externo, sendo a água é o agente mais comum nas 
regiões tropicais. 
 46 
���� Talude de corte: rampa feita no terreno para execução da terraplenagem. 
���� Berma: plataforma deixada entre os taludes quando a altura do corte ou aterro for 
superior a seis metros. 
���� Poço: são poços que a água para chegar à superfície necessita ser bombeada. 
���� Franja capilar: faixa de solo umedecida acima do nível d’água provocada pelas 
águas capilares. 
���� Carga estática: são cargas provenientes de pesos em uma determinada área. São as 
pressões das fundações de construções no solo. 
���� Carga dinâmica: são cargas de impacto ou vibrações aplicadas ao solo. Na 
compactação é a carga aplicada pelo rolo compactador vibratório. 
���� Encosta: é o talude natural das bacias hidrográficas. 
���� Adensamento: é a variação volumétrica dos solos finos ao longo do tempo quando 
sujeitos a uma carga estática (pressão), com a saída da água intersticial.���� Permeabilidade: propriedade do solo de permitir a passagem da água com maior ou 
menor dificuldade. 
���� Lixiviação: é a lavagem de constituintes químicos do solo pela água. 
���� Assoreamento: é a deposição de partículas do solo em locais mais baixos, levadas 
principalmente pela água. 
���� Recalque: é o movimento vertical de uma fundação ou estrutura devido à 
movimentação do solo. 
���� Piezômetro: sistema utilizado para se monitorar o nível d’água do subsolo. 
���� Efeito piping: é a perda de resistência e estabilidade do solo por efeito das pressões 
de percolação da água, provocando uma ruptura hidráulica da jusante para a montante 
(Figura 28). 
���� Coesão: é a capacidade atrativa dos grãos de argila pela natureza molecular ou 
trocas iônicas provocando a resistência ao deslocamento dos grãos. 
 47 
1
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6
4
3 22
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9
8
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14
14
16
14
15
15 14
19
1 - PRECIPITAÇÃO
2 - RUN OFF
3 - INFILTRAÇÃO
4 - AQUÍFERO
5 - POÇO ARTESIANO
6 - ATERRO
7 - PERCOLAÇÃO
8 - EVAPORAÇÃO
9 - NÍVEL D'ÁGUA
10 - ASSOREAMENTO
11 - CAPILARIDADE
12 - LENÇOL FREÁTICO
13 - EROSÃO
14 - TALUDE
15 - BERMA
16 - POÇO OU CISTERNA
17 - FRANJA CAPILAR
18 - CARGA ESTÁTICA
19 - CARGA DINÂMICA
20 - ENCOSTA
1717
18
20
 
Figura 27 – Desenho esquemático de uma seção longitudinal do solo 
 
 
 
Barragem de solo
NA
Terreno natural Retro-erosão ou Efeito piping
 
Figura 28 – Desenho esquemático do efeito piping em barragem de solo 
 48 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
 
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Técnicos e Científicos Editora, 1988. 234 p. 
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GUERRA, A. T.. Dicionário Geológico-Geomorfológico. 4ª edição. IBGE. Rio de 
Janeiro, 1975. 439 p. 
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Universidade Federal da Bahia. Bahia, 2006. 121p. 
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Solos. Edições FUMEC, B.H., MG. 1985. 126p. 
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