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Livro - Mecânica dos Solos

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1
 
 (Frankipile Australia Pty Ltd – GeoEng 2000) 
 
FUNDAMENTOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
 
IDENTIFICAÇÃO e CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 
INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS 
 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
 
HIDRÁULICA DOS SOLOS: CAPILARIDADE, 
PERMEABILIDADE e PERCOLAÇÃO. 
 
DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES NO SUBSOLO 
 
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO 
 
COMPRESSIBILIDADE E ADENSAMENTO UNIDIRECIONAL 
 
 
 
Belo Horizonte, 2o semestre de 2010. 
 
(15a edição) 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO - IPUC 
 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 2
Apresentação 
 
O presente trabalho de compilação tem por objetivo orientar os alunos no estudo dos solos, levando-os a 
conhecê-los sob o interesse específico da Engenharia Civil, qual seja o de comporem ou interagirem com as 
obras objetos dela. O conteúdo parte da classificação dos solos, passa pelas principais propriedades mecânicas 
desses, até alcançar aplicações práticas como estabilização de taludes. 
Este estudo dos solos prende-se ao aspecto essencialmente geotécnico, ou seja, direcionado às aplicações da 
Engenharia Civil, tais como fundações (particularmente as prediais), muros de arrimo, escavações, taludes, 
aterros em geral etc. Enquanto na disciplina Materiais de Construção III o enfoque era o solo como material 
de construção (abordando caracterização, identificação de jazidas, amostras deformadas, material amolgado, 
estabilizado, compactado etc.), em Fundamentos da Mecânica dos Solos já abrange também o solo nas 
condições naturais. Para efeitos didáticos, o comportamento mecânico dos solos perante as obras correntes de 
Engenharia Civil, é analisado basicamente segundo três principais propriedades interativas, quais sejam a 
permeabilidade, a resistência ao cisalhamento e a compressibilidade, objetivando-se alcançar ao final, uma 
visão sistêmica do assunto. Especial importância é atribuída à relação tensão "versus" deformação dos solos, 
frente à condição limite de ruptura. Os princípios teóricos expostos e as respectivas aplicações práticas 
poderão ser acompanhados por experiências em laboratório e eventualmente, verificações de campo, nas 
visitas a obras. A boa assimilação da disciplina exige razoável embasamento matemático, bem como de 
Mecânica, Fenômenos de Transporte, Hidráulica e Resistência dos Materiais. 
A abordagem adotada é a da Mecânica dos Solos moderna, a partir da sistematização dos conhecimentos 
creditada a KARL TERZAGHI. Desta forma, pretende-se apresentar aos estudantes os correspondentes 
“ensinamentos organizadores”, ou seja, os fundamentos tidos como mais bem consolidados, aceitos e 
difundidos da referida técnica no contexto mundial, ainda que sob um olhar crítico e confrontado com a nossa 
realidade próxima. Enfim, visa-se contribuir na habilitação dos futuros Engenheiros nas atribuições que lhe 
são inerentes, bem como propiciar-lhes condições de prosseguir seus estudos da própria graduação - no 
mesmo ramo ou não - e em níveis mais avançados, valendo-se da bibliografia indicada. 
Na oportunidade, não custa salientar que a Matemática - juntamente com a Física - constitui o mais 
importante embasamento teórico da Engenharia. Ela exerce papel “estruturante do pensamento”, promove 
o desenvolvimento do raciocínio lógico e proporciona ao estudante competências e habilidades 
indispensáveis aos estudos posteriores. Portanto, ela permeia todo o curso e referir-se apenas a alguns de 
seus tópicos pode significar uma visão compartimentada, bitolada, limitante e empobrecedora das 
ciências da Engenharia. Não obstante, vale destacar alguns assuntos de aplicação mais explícita e 
rotineira em Mecânica dos Solos, com os quais o aluno deve estar “em dia”, para um melhor 
aproveitamento da matéria: 
- Sistema Legal de unidades de medidas, 
- Elementos de geometria plana, 
- Funções exponenciais e logarítmicas, 
- Funções trigonométricas, 
- Soluções de equações algébricas, 
- Derivadas. Integrais, 
- Matrizes, determinantes (resolução de um sistema de equações lineares com o auxílio de matrizes), 
- Elementos de Geometria Analítica Plana. Cônicas (circunferência, elipse, parábola, hipérbole); 
- Cálculo Numérico, 
- Regressão linear simples. Ogiva. 
Bons estudos ! 
Prof. MARCUS SOARES NUNES 
 
 
 3
BIBLIOGRAFIA NACIONAL (e traduções) 
Em ordem cronológica 
 
- Mecânica dos Solos – ROBERT F. CRAIG. 7ª ed., LTC Editora / GEN, RJ, 2007. 
- Fundamentos de Engenharia Geotécnica – BRAJA M. DAS. Tradução da 6ª edição norte-americana. Thomson 
Learning. SP, 2007. 
- Curso Básico de Mecânica dos Solos – Com Exercícios Resolvidos – CARLOS DE SOUSA PINTO. 3ª edição. 
Oficina de Textos – SP, 2006. 
- Obras de Terra – Curso Básico de Geotecnia – FAIÇAL MASSAD. Oficina de Textos. SP, 2003. 
- Fundações – Teoria e Prática – WALDEMAR HACHICH e outros.Editora PINI Ltda. SP, 1996. 
- Introdução à Mecânica dos Solos dos Estados Críticos – J. A. R. ORTIGÃO. Livros Técnicos e Científicos Editora 
S.A. RJ, 1995. 
- Mecânica dos Solos e suas aplicações - HOMERO PINTO CAPUTO. Vol. 1: Fundamentos (6ª ed., RJ 1988), 
vol.2: Fundações e Obras de Terra (6ª ed., RJ 1987) e vol.3: Exercícios (4ª ed., RJ 1987) Livros Técnicos e 
Científicos Editora S.A. 
- Propriedades Mecânicas dos Solos – Uma introdução ao projeto de fundações – FERNANDO EMMANUEL 
BARATA - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. RJ, 1984. 
- Fundações, Estruturas de Arrimo e Obras de Terra – GREGORY P. TSCHEBOTARIOFF. Tradução de EDA 
FREITAS DE QUADROS - Editora McGraw-Hill do Brasil. SP, 1978. 
- Introdução à Mecânica dos Solos – MILTON VARGAS. McGraw-Hill do Brasil / Editora da Universidade de São 
Paulo. SP, 1977. 
- Mecânica dos Solos na prática da engenharia – K. TERZAGHI & R. B. PECK Tradução de A. J. DA COSTA 
NUNES – Ao Livro Técnico, RJ 1962. 
- Solos e Rochas – Revista Brasileira de Geotecnia – ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e 
Engenharia Geotécnica) & ABGE (Associação Brasileira de Geologia de Engenharia). Desde Janeiro de 1978. 
 
 
Normas da ABNT / INMETRO: 
- NBR 6497 - Levantamento geotécnico 
- NBR 6502 - Rochas e Solos 
- NBR 7250 - Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de simples reconhecimento dos 
solos. 
- NBR 6484 - Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos 
- NBR 9303 - Sondagem a trado. 
- NBR 9604 - Abertura de poço e trincheira de inspeção em solo com retirada de amostras deformadas e 
indeformadas. 
- NBR 6457 - Amostras de solo - Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. 
- NBR 6508 - Grãos de solo que passam na peneira de 4,8 mm - determinação da massa específica 
- NBR 7181 - Solo - análise granulométrica 
- NBR 7180 - Solo - determinação do Limite de Plasticidade 
- NBR 6459 - Solo - determinação do Limite de Liquidez 
- NBR 7182 - Solo - Ensaio de Compactação 
- NBR 5681 - Controle tecnológico da execução de aterros em obras de edificações 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4
Disciplinas do currículo 706/708 do CEC PMG N vinculadas à área de Geotecnia: 
 
Materiais de Construção III (3º per., 32 h-a teo.): Origem e formação dos solos. Solos residuais e 
sedimentares. Índices físicos. Caracterização do solo. Estabilização do solo. Aplicações do solo como 
material de construção. 
 
Resistência dos Materiais I (4º per., 32 h-a teo. + 16 h-a lab.): Conceito de esforços solicitantes. 
Conceito de tensão e de deformações axiais e angulares. Tração, compressão e cisalhamento. Diagrama 
tensão-deformação. Lei de Hooke. Efeito Poisson. Lei de Hooke generalizada. 
 
Geotécnica Viária (4º per., 32 h-a teo., pré-req. MC III): Estruturas geológicas principais, águas 
subterrâneas e superficiais. Aplicação da geologia em obras viárias. Diretrizes para estudos geotécnicos 
de projetos viários. Estabilidade de aterros e cortes. Aterros sobre solos moles. 
 
Laboratório de Pavimentação(4º per., 48 h-a teo., 16 h-a lab., pré-req. MC III): Caracterização de 
solos através de ensaios geotécnicos. Controle de compactação de solos. Aplicação dos resultados dos 
ensaios nos estudos geotécnicos de projeto. Caracterização de materiais betuminosos através de ensaios 
normalizados. Metodologia de dosagem de misturas. Critérios para controle tecnológico de revestimentos 
betuminosos. Interpretação de resultados dos ensaios de materiais e sua aplicação em projetos de 
engenharia. 
 
Fundamentos de Mecânica dos Solos (5º per., 64 h-a teo.): Identificação e classificação dos solos. 
Compactação dos solos. Hidráulica dos solos. Capilaridade, permeabilidade e percolação. Distribuição de 
tensões no subsolo. Resistência ao cisalhamento. Compressibilidade e adensamento. 
 
Ensaios de Laboratório e de Campo (5º per., 32 h-a teo. + 32 h-a lab.): Prospeção do subsolo. 
Preparação de amostras para ensaios de caracterização e especiais. Ensaios de caracterização. Ensaios 
especiais: permeabilidade à carga constante e à carga variável, adensamento edométrico, cisalhamento 
direto, compressão simples, compressão triaxial - Q, R e S. Controle de compactação. Ensaios 
penetrométrico, pressiométrico e dilatométrico. 
 
Estruturas de Fundações e Contenções (6º per., 64 h-a teo., pré-req. FMS): Tipos de fundações. Prova 
de carga direta. Fundações rasas e profundas: dimensionamento (detalhes). Tipos de estruturas de 
contenção. Barragens de terra e enrocamento: fatores condicionantes de projeto, estudo de empréstimo, 
compactação, análise de estabilidade e fundações. Aplicação de instrumentação em obras de terra. 
 
Tópicos Especiais em Mecânica dos Solos (6º per., 64 h-a teo. , pré-req. FMS): Capacidade de carga de 
fundações rasas e profundas. Dimensionamento geotécnico de fundações. Rebaixamento de lençol de 
água: dimensionamento e execução. Empuxos. Escavações e escoramentos. Projeto de aterros e cortes. 
 
Geotecnia Ambiental (7º per., 96 h-a teo.): Mecanismos de movimentação de massas. Estabilidade de 
taludes (corte e aterro) e encostas. Aterros sanitários. Disposição de resíduos, rejeitos e estéreis. 
Aplicações de geossintéticos em geotecnia ambiental. Erosão. Análise-diagnóstico de problemas 
ambientais. Recuperação de áreas degradadas. Aspectos básicos da legislação ambiental. 
 
Tecnologia das Construções (9º per., 64 h-a teo. , pré-req. MC III): Conceitos básicos de construção e 
sistemas construtivos. Implantação de obras, execução e acompanhamento de fundações, contenções, 
estruturas de concreto e vedações. Revestimentos verticais, horizontais e acabamentos. Equipamentos e 
ferramentas utilizados em edificações. Noções gerais sobre funcionamento dos equipamentos, custos 
horários e locação. Produtividade dos equipamentos e dimensionamento. 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 5
SIMBOLO SIGNIFICADO(S) 
A 
Área 
Grau de Aeração 
Atividade coloidal (de SKEMPTON) 
Linha “A” do Gráfico de Plasticidade de CASAGRANDE 
Área da seção transversal da proveta 
Designação principal do grupo de solo na classificação HRB/AASHTO 
AASHTO “American Association of State Highway and Transportation Officials” 
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas 
AC “Airfield Classification System” 
ASTM “American Society for Testing Materials” 
a 
Área da seção transversal da bureta (tubo de carga do permeâmetro) 
Termo da fórmula do Índice de Grupo 
Distância entre duas linhas de fluxo 
Dimensão linear (comprimento ou largura) 
Subgrupo do grupo A-1 do método HRB 
Atto (10-18) 
av Coeficiente de compressibilidade 
B Termo da Equação de STOKES, função de η, γg, γa (CAPUTO: A) Largura 
BPR “Bureau of Public Road” 
BR “Bureau of Reclamation” (Departamento de Recuperação) 
b 
Termo da fórmula do Índice de Grupo 
Subgrupo do grupo A-1 do método HRB 
Dimensão linear horizontal (comprimento ou largura) 
C 
Argila (“clay”) 
Teor de argila 
Correção (da leitura do densímetro) 
Constante empírica da fórmula de HAZEN (tanto a de k quanto a de hc) 
Centro do círculo de MOHR 
CBR “California Bearing Ratio” (ou ISC) 
CC Carga constante (permeâmetro) 
CCR Concreto Compactado a Rolo (“Roller Compacted Concrete”) 
CD Ensaio triaxial adensado-drenado (“consolidated-drained”) 
CP Corpo-de-prova 
CPT “Cone Penetration Test” - Ensaio de penetração dinâmica ou “diep sondering” 
CPTu “Piezocone Penetration Test” 
CREA Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia 
CS Coeficiente de segurança (ou FS, fator de segurança) 
CU Ensaio triaxial adensado-não drenado (“consolidated-undrained”) 
CV Carga variável (permeâmetro) 
Cc Coeficiente de curvatura (ou Cz) Índice de Compressão (ou K) 
Ce Índice de expansão (ou Cs) 
Cr Índice de recompressão 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 6
Cs Índice de expansão (ou Ce) ou descarregamento ou descompressão ou inchamento 
Cu Coeficiente de Uniformidade (ou D, desuniformidade) 
Cv Coeficiente de adensamento Coeficiente de viscosidade 
c 
Coesão total 
Coeficiente 
Termo da fórmula do Índice de Grupo 
Centi (10-2) 
c` Coesão efetiva 
D Coeficiente de Desuniformidade (ou Cu, de Uniformidade) 
DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes 
DPL Penetrômetro Dinâmico Ligeiro 
d 
Correção de L (leitura do densímetro) devido ao defloculante 
Diâmetro (do CP) 
Distância 
Diferencial 
Dia 
Deci (10-1) 
Espessura de camada 
Termo da fórmula do Índice de Grupo 
da Deca (101) 
d ef. Diâmetro efetivo (ou d10) 
dyn Dina (=10-5 N) 
d10, d30, d60 Diâmetro correspondente a 10, 30 ou 60% que passa 
E 
Energia de compactação 
Empuxo (de ARQUIMEDES) 
Módulo de Elasticidade 
Módulo de deformabilidade (ou deformação) 
Exa (1018) 
EA Equivalente de Areia 
EC Energia Cinética 
Ef Eficiência da compactação 
e 
Índice de vazios (ou ε) 
Espessura 
Base natural de logaritmo = 2,718281828459045235360287... 
eo Índice de vazios original, natural (enat.), inicial ou na tensão σ’i 
ei Índice de vazios num determinado instante 
ef Índice de vazios final 
enat. Índice de vazios natural (ou eo) 
F Fator (ou Relação) de forma (Nf / Nd) da rede de fluxo Dimensão de força 
Fc Fator de conversão (ou de “correção”) Força geradora da tensão superficial 
FS Fator de segurança (ou CS, coeficiente de segurança) 
FHWA “Federal Highway Administration” 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 7
f 
Porcentagem de empolamento 
Coeficiente de atrito (interno, no caso dos solos) 
Função 
Femto (10-15) 
G 
Grau de Saturação (ou S) 
Pedregulho (“gravel”) 
Densidade (relativa), ou δ 
Giga (109) 
GC Grau de Compacidade 
Gc Grau de Compactação 
Gs Grau de sensibilidade ou sensitividade (ou Is, índice de estrutura) 
g Aceleração da gravidade Grama 
H 
Altura 
Carga hidráulica total 
Horizontal 
Alta (“high”) compressibilidade 
Hd Altura de drenagem 
Hf Altura final (ou H1) no permeâmetro de carga variável 
Ho Altura inicial (ou Hi) no permeâmetro de carga variável 
H1 Altura final (ou Hf) no permeâmetro de carga variável 
Hq Altura de queda 
HRB “Highway Research Board” 
Hs Altura de sólidos (ou dos grãos) 
Hv Altura de vazios 
h 
Teor de umidade (ou w) 
Hora 
Hecto (102) 
hc Altura de ascensão capilar 
hot Umidade ótima 
I Fator de influência 
IPR Instituto de Pesquisas Rodoviárias 
IC Índice de Consistência (ou Ic) 
Ic Índice de Consistência (ou IC) 
IF Índice de Fluidez (ou de Fluência) 
IG Índice de Grupo 
IP Índice de Plasticidade 
ISC Índice de Suporte Califórnia (ou CBR) 
i 
Gradiente hidráulico (ou J ) 
Unidade imaginária 
Subscrito significando condição num determinado instante 
i c Gradiente hidráulico crítico 
J Força de percolação Joule (Nm) 
J Gradiente Hidráulico (ou i) 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 8
jPressão de percolação 
K 
Constante da prensa CBR ou do conjunto dinamométrico 
Índice de Compressão (ou Cc) 
Coeficiente de tensão lateral 
Kelvin 
Ka Coeficiente de empuxo ativo 
Kp Coeficiente de empuxo passivo 
Ko Coeficiente de empuxo em repouso 
k 
Coeficiente de permeabilidade ou Condutividade hidráulica 
Termo que multiplicado pela leitura do densímetro fornece % ≤ Ø 
Quilo (103) 
Constante 
hk , vk 
Coeficientes equivalentes de permeabilidade em terrenos estratificados, na 
direção horizontal (h) ou vertical (v) 
kp Coeficiente de percolação 
L 
Leitura do densímetro 
Leitura do extensômetro 
Comprimento 
Altura do CP 
Dimensão linear 
Baixa (“low”) compressibilidade 
LC (ou wS) Limite de Contração 
LL (ou wL) Limite de Liquidez 
LP (ou wP) Limite de Plasticidade 
ℓ (ele 
manuscrito) 
Litro 
log Logaritmo vulgar, decimal ou de BRIGGS 
ln Logaritmo neperiano, natural ou hiperbólico 
M 
Mega (106) 
Dimensão de massa 
Silte (“mo”) 
MPU Movimento Permanente Uniforme 
MT Ministério dos Transportes 
m 
Correção de L (leitura do densímetro) devida ao menisco 
Massa 
Metro 
Mili (10-3) 
Termo da fórmula de NEWMARK 
m v Coeficiente de variação volumétrica 
N 
Número de camadas 
Índice SPT 
Newton (kg.m/s2) 
Número 
Força normal 
N Número de golpes médio, do relatório de sondagem SPT 
NA Nível de água 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 9
Normalmente adensado (OCR = 1) 
NBR Norma Brasileira aprovada pela ABNT 
Nd Número de quedas de potencial (“Number of equipotential drops”) 
Nf Número de canais de fluxo (“Number of flow channels”) 
NL Não líquido 
NP Não plástico 
Np Número de passadas 
NT Nível do terreno 
Nϕ Valor de fluência (“flow factor”) 
n 
Porosidade 
Expoente empírico de TALBOT 
Número de camadas drenantes 
Número de golpes (no LL e na compactação PROCTOR) 
Coeficiente de restituição elástica na teoria do choque de NEWTON 
Termo da fórmula de NEWMARK 
Nano (10-9) 
O Orgânico 
OCR “Over consolidation ratio” (ou RSA ou RPA) = σ`a / σ`i 
P 
Peso 
Peso do solo úmido (ou Ph ou Pt) 
Peso passado (no ensaio de granulometria) 
Ponto qualquer 
Poise 
Mal (“poorly”) graduado 
Peta (1015) 
PA Pré-adensado (OCR > 1) 
Pa Peso de água (ou Pw) Pascal 
Ps Peso de sólidos ou dos grãos ou do solo seco 
Ph Peso do solo úmido (ou P ou Pt) 
Psat Peso do solo saturado 
Psub Peso do solo submerso 
Pw Peso de água (ou Pa) 
PPA Pressão (ou tensão) de pré-adensamento ou de sobreadensamento ou de pré-consolidação (ou σ`a) 
PPM Plano Principal Maior 
PI Proctor intermediário 
PM Proctor modificado 
PMT Ensaio pressiométrico 
PN Proctor normal 
PRA “Public Road Administration” 
Pt Turfa (“peat”) Peso do solo úmido (ou Ph) 
PWP Poro-pressão (“pore-water pressure”) 
P4 Porcentagem que passa na peneira número 4 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 10
P10 Porcentagem que passa na peneira número 10 
P40 Porcentagem que passa na peneira número 40 
P200 Porcentagem que passa na peneira número 200 
p 
Pressão 
Tensão resultante da ação conjunta de σ e τ no plano 
Pico (10-12) 
patm. Pressão atmosférica 
pc Pressão corrigida (no ensaio CBR) 
pp Peso próprio 
ppm Plano Principal Menor 
Q 
Volume 
Vazão (ou Q/t) 
Carga (peso, força) 
Ensaio triaxial rápido (“quick”) 
Q/t Vazão (ou Q) 
q Vazão específica 
q u Resistência à compressão simples ou não confinada (ou RCS ou Rc) 
R 
Ensaio triaxial rápido (“rapid”) 
Peso retido 
Raio 
Termo da fórmula de STEINBRENNER 
REL Regime de escoamento laminar (ou lamelar) 
RCS Resistência à compressão simples ou não confinada (ou Rc ou q u) 
Rc Resistência à compressão simples ou não confinada (ou RCS ou q u ) 
Rm Raio do menisco 
RN Referência de nível (ou “datum” ) 
RPA Razão de pré-adensamento (ou OCR ou RSA) ou razão de cedência 
RSA Razão de sobreadensamento (ou OCR ou RPA) ou razão de cedência 
r 
Raio (do círculo de MOHR) 
Recalque parcial (ou ρ) 
Coordenada cilíndrica, polar ou esférica. 
rad Radiano (1 rd = 180°/π) 
S 
Grau de saturação (ou G) 
Ensaio triaxial lento (“slow”) 
Areia (“sand”) 
SI Sistema Internacional de Unidades 
SPT Ensaio de Penetração Padrão (“Standart Penetration Test”) 
SUCS Sistema Unificado de Classificação de Solos 
s Superfície específica Segundo 
sc Sobrecarga 
T 
Temperatura 
Fator tempo 
Correção de L (leitura do densímetro) devida à temperatura 
Força tangencial 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 11
Tera (1012) 
Carga transiente 
Dimensão de tempo 
T.E. Tensão efetiva 
TRB “Transportation Research Board” 
Ts Tensão superficial 
T.T. Tensão total 
t Tempo Tonelada 
U Porcentagem de adensamento ou Grau de adensamento 
URL Localizador Uniforme de Recursos (“Uniform Resource Locator”) 
USBR “United States Bureau of Reclamation” 
USP Universidade de São Paulo 
UU Ensaio triaxial não adensado-não drenado (“uncons.-undrained”) 
u Tensão neutra (ou sobre pressão hidrostática) 
u/γa Carga piezométrica ou de pressão 
u o Pressão hidrostática 
V 
Volume 
Velocidade de descarga 
Vertical 
Va Volume de água 
Var Volume de ar 
Vb Volume do bulbo do densímetro 
Vp Volume da pastilha (no LC) 
Vs Volume de sólidos (ou dos grãos) 
VST Ensaio de palheta ou “vane test” 
Vt Volume total 
Vv Volume de vazios 
v Velocidade Velocidade de sedimentação 
v2/2g Carga cinética 
v b Velocidade da água na bureta (ou tubo de carga) no permeâmetro CV 
v Velocidade de percolação (ou pv ) 
pv Velocidade de percolação (ou v ) 
W 
Peso 
Bem (“well”) graduado 
Watt 
w Teor de umidade (ou h) 
x Coordenada 
y Coordenada 
Z 
Carga altimétrica ou geométrica ou de posição 
Porcentagem de água em relação ao peso do solo úmido 
Distância entre o centro do bulbo do densímetro e uma leitura qualquer da 
sua escala. 
Profundidade (ou z) 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 12
z Profundidade (ou Z) Coordenada 
 
 
 
Δ (delta 
maiúscula) 
Desvio 
Diferença 
Deslocamento 
Incremento 
Determinante da regra de CRAMER 
Laplaciano ou operador de Laplace (operador diferencial de 2ª ordem) 
Δe Variação do índice de vazios 
ΔH 
Perda de carga hidráulica (entre equipotenciais adjacentes) 
Deformação absoluta 
Recalque total (ou recalque a tempo infinito), ou ρ∞ 
ΔHt Perda de carga total (montante / jusante) 
Δh Desvio de umidade 
ΔL Comprimento 
ΔR Variação de resistência 
Δt Intervalo de tempo 
Δσa Diferença de tensões principais (“deviator stress”) 
Δσa r Resistência à compressão 
∇2 Laplaciano ou operador de LAPLACE (operador diferencial de 2ª ordem) (ou Δ) 
∑ (sigma 
maiúscula) Somatório 
%P Porcentagem que passa (no ensaio de granulometria) 
%R Porcentagem retida (no ensaio de granulometria) 
× “Versus” Vezes (multiplicação) 
∝ Proporcionalidade 
∂ Derivada 
ϕ (fi 
maiúsculo) 
Fator de empolamento 
Ângulo de atrito interno total 
ϕ` Ângulo de atrito interno efetivo 
φ (fi) Diâmetro Diâmetro (equivalente) dos grãos 
φ10 Diâmetro (equivalente) efetivo (ou φef.) 
φ30 Diâmetro correspondente a 30% que passa 
φ60 Diâmetro correspondente a 60% que passa 
φef. Diâmetro (equivalente) efetivo (ou φ10 ) 
φmáx. Diâmetro máximo de grãos presentes no solo (da Equação de TALBOT) 
π (pi) 3,141592653589793238462643... 
ρ (ro) Massa específica ou Densidade absoluta Recalque parcial (ou r) 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 13
ν (nu) Viscosidade cinemática [m
2/s] 
Coeficiente de POISSON (ou η) 
τ (tau) Tensão tangencial ou cisalhante 
η (eta) Viscosidade Coeficiente de POISSON (ou ν) 
α (alfa) 
Ângulo de inclinação do plano 
Ângulo decontato ou de tensão capilar 
Ângulo de propagação ou espraiamento 
Ângulo de posição 
θ (teta) Ângulo de posição 
β (beta) Ângulo de posição 
δ (delta) Densidade (relativa) Recalque diferencial 
γ (gama) Peso específico (aparente) Peso específico (aparente) úmido 
γ` Peso específico (aparente) submerso (ou γsub) 
γa Peso específico da água (ou γw) a uma temperatura T qualquer 
γconv. Peso específico (aparente) convertido 
γd Peso específico (aparente) seco (ou γs) 
γg Peso específico (real) dos grãos ou dos sólidos 
γh Peso específico (aparente) úmido (ou γ) 
γo Peso específico da água pura a 4 graus centígrados 
γs Peso específico (aparente) seco 
γs, máx. Peso específico (aparente) seco máximo 
γsat Peso específico (aparente) saturado 
γsub Peso específico (aparente) submerso (ou γ`) 
γw Peso específico da água (ou γa) a uma temperatura T qualquer 
σ (sigma) Tensão normal Tensão total 
σadm. Tensão admissível (ou Capacidade de Carga da fundação) 
σ` Tensão efetiva 
σ`a Tensão (ou pressão) de pré-adensamento ou de sobreadensamento ou de pré-consolidação (ou PPA) ou ainda, de cedência. 
σc Tensão confinante 
σ1 Tensão (normal) principal maior 
σ3 Tensão (normal) principal menor 
ε (épsilon) Deformação linear (tangencial) específica ou unitária Índice de vazios (ou e) 
μ (mu) Viscosidade absoluta ou dinâmica [N.s/m
2] 
Micro (10-6) 
τr Resistência ao cisalhamento 
∞ Infinito 
ÍNDICE DE SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS 
DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 14
 
Alfabeto grego 
Maiúscula Minúscula Equivalente Nome 
Α α a Alfa 
Β β b Beta 
Γ γ g Gama 
Δ δ d Delta 
Ε ε e Epsilon 
Ζ ζ z Zeta 
Η η e Eta 
Θ θ th Teta 
Ι ι i Iota 
Κ κ k Kapa 
Λ λ l Lambda 
Μ μ m Mu 
Ν ν n Nu 
Ξ ξ x Csi 
Ο ο o Omikron 
Π π p Pi 
Ρ ρ r Ro 
Σ σ s Sigma 
Τ τ t Tau 
Υ υ y Ypsilon 
Φ φ ph Fi 
Χ χ ch Qui 
Ψ ψ ps Psi 
Ω ω o Omega 
 
 
 15
Unidade 1 
IDENTIFICAÇÃO e CLASSIFICAÇÃO de solos 
 
 
O enfrentamento de praticamente todos os problemas de Engenharia Civil envolvendo solos deve partir 
da identificação e/ou classificação destes, pois só assim ficaremos aptos a equacioná-los e solucioná-
los. Tal procedimento procurará enquadrar o solo numa classe com características peculiares e então 
será possível prever o seu provável comportamento mecânico. 
Na Engenharia Civil, classificar solos é particularmente importante nos casos de prospecção de jazidas 
ou sempre que o solo é empregado como material de construção. 
 
Frações constituintes dos solos, de acordo com a NBR 6502 da ABNT: 
 
A distribuição granulométrica do solo (variação do tamanho dos seus grãos) influi no seu 
comportamento mecânico e é uma informação importante na sua descrição. 
A ABNT padronizou a seguinte Escala Granulométrica: 
 
Argila Silte Areia fina Areia média Areia grossa Pedregulho 
0,005 0,05 0,42 2 4,8 76
Diâmetro equivalente do grão (mm) 
 
Outras designações complementares: 
 
Pedra (-de-mão) (cobble) Matacão (boulder) Bloco de rocha 
7,6 25 100
Tamanho (cm) 
 
Identificação granulométrica dos solos 
 
Raramente se encontra na natureza as partículas primárias do solo de modo isolado. Em geral são 
encontradas agrupadas, com seus constituintes individuais independentes porém cimentadas entre si em 
agregações secundárias ou torrões, por meio de ligantes orgânicos ou inorgânicos. Estes solos assim 
agrupados são designados pelo nome do tipo da fração predominante seguido do nome daquele de 
proporção imediatamente inferior. 
 
A designação baseia-se nas quantidades percentuais (em peso) das frações presentes no solo, a partir de 
10 %, possibilitando as seguintes combinações: 
 
Areia Silte Argila 
Areia siltosa Silte arenoso Argila arenosa 
Areia argilosa Silte argiloso Argila siltosa 
Areia silto-argilosa Silte areno-argiloso Argila areno-siltosa 
Areia argilo-siltosa Silte argilo-arenoso Argila silto-arenosa 
 
Caso os percentuais sejam iguais, adota-se a seguinte ordenação: 
1º) argila, 2º) areia e 3º) silte. 
 
Quando a fração comparecer com menos de 5 %, usa-se o termo “com vestígios de...” e se estiver entre 
5 e 10 %, usa-se “com pouco ...”. 
 
Se a presença de pedregulho for de 10 a 30 %, acrescenta-se “com pedregulho”; além disto, acrescenta-
se “com muito pedregulho”. 
 
Obs.: A NBR 7250 da ABNT recomenda que não se utilize nomenclatura onde aparecem mais do que 
duas frações (por exemplo: argila silto-arenosa). Porém, quando for o caso, pode-se acrescentar 
“com pedregulhos”. 
 16
 
Alguns exemplos: 
Argila (%) Areia (%) Silte (%) Pedregulho (%) Identificação 
12 61 27 Areia silto-argilosa 
22 22 56 Silte argilo-arenoso 
03 39 04 54 Areia c/ vestígios de silte, argila e muito pedregulho 
18 42 23 17 Areia silto-argilosa com pedregulho 
 
Testes de identificação dos solos pela inspeção expedita 
 
Consistem na descrição de todos os aspectos perceptíveis da amostra do solo, como a textura, a cor, o 
odor (solos orgânicos), a presença de minerais evidentes etc., a partir de uma análise simples baseada 
principalmente nos sentidos (visão, olfato, tato, até mesmo o paladar!) e/ou uso de instrumentos 
comuns ou rudimentares (lâmina de gilete, folha de papel, água ou saliva!)... e na experiência pessoal. 
Exemplo: Silte argiloso marrom escuro, com pedregulhos. 
Procura-se em especial distinguir entre solos grossos e finos, ou melhor, entre solos de 
comportamento argiloso ou arenoso. 
 
¾ Teste visual (exame de granulometria) 
Consiste na observação visual do tamanho, forma, cor e constituição mineralógica dos grãos do 
solo. Permite distinguir entre solos grossos e finos. 
¾ Teste do tato 
Consiste em apertar e/ou friccionar entre os dedos, a amostra de solo: os solos “ásperos" são de 
comportamento arenoso e os solos "macios" são de comportamento argiloso. 
¾ Teste do corte 
Consiste em cortar a amostra com uma lâmina fina e observar a superfície do corte: sendo "polida" 
(ou lisa), trata-se de um solo de comportamento argiloso; sendo "fosca" (ou rugosa), trata-se de um 
solo de comportamento arenoso. 
¾ Teste da dilatância (ou da mobilidade da água ou ainda, da "sacudidela"). 
Consiste em colocar na palma da mão uma pasta de solo (em umidade escolhida) e sacudi-la 
batendo leve e rapidamente uma das mãos contra a outra. A dilatância se manifesta pelo 
aparecimento de água à superfície da pasta e posterior desaparecimento ao se amassar a amostra 
entre os dedos: os solos de comportamento arenoso reagem sensível e prontamente ao teste, 
enquanto que os de comportamento argiloso não reagem. 
¾ Teste de resistência seca 
Consiste em tentar desagregar (pressionando com os dedos) uma amostra seca do solo: se a 
resistência for pequena, trata-se de um solo de comportamento arenoso; se for elevada, de solo de 
comportamento argiloso. 
¾ Teste de desagregação do solo submerso 
Consiste em colocar um torrão de solo em um recipiente contendo água, sem deixar o torrão imerso 
por completo: desagregação da amostra é rápida quando os solos são siltosos e lenta quando são 
argilosos. 
¾ Teste de sujar as mãos 
Consiste em umedecer uma amostra de solo, amassá-la fazendo uma pasta e esfregá-la na palma da 
mão, colocando, em seguida, sob água corrente: o solo arenoso lava-se facilmente, isto é, os grãos 
de areia limpam-se rapidamente das mãos. O solo siltoso só limpa depois que bastante água correu 
sobre a mão, sendo necessário sempre alguma fricção para limpeza total. Já o solo mais argiloso 
oferece dificuldade de se desprenderda palma da mão, porque os grãos muito finos impregnam-se 
na pele, sendo necessário friccionar vigorosamente para a palma da mão se ver livre da pasta. 
¾ Teste de dispersão em água 
Consiste em desagregar completamente uma amostra de solo e colocar uma porção num recipiente 
de vidro contendo água. Agita-se o conjunto, em seguida imobiliza-se o recipiente, deixando-o em 
repouso e observa-se o tempo de deposição da maior parte das partículas do solo: os solos mais 
 17
arenosos assentam suas partículas em poucos segundos enquanto que os argilosos podem levar 
horas. 
¾ Teste de plasticidade (ou da "cobrinha") 
Consiste em umedecer uma amostra de solo, manipular bastante essa massa entre os dedos e tentar 
moldar com ela uma “cobrinha": se isto não for possível, o solo é arenoso. Se for possível, mas ela 
se quebrar ao se tentar dobrá-la, o solo é areno-argiloso. Se a cobrinha se dobrar, mas se quebrar ao 
se tentar fazer um círculo, o solo é argilo-arenoso. Se a cobrinha for dobrada em forma de círculo 
sem se quebrar, o solo é argiloso. 
 
Identificação trilinear 
Consiste num diagrama triangular (um gráfico de 3 eixos) – Fig. 1.1-a, artifício atribuído a FERET, em 
que cada lado corresponde à quantidade percentual (de 0 a 100) das frações areia, silte e argila contidas 
no solo analisado. As 3 coordenadas (bastam duas) definem um ponto no interior do diagrama, inserido 
numa área poligonal pre-delimitada empiricamente, correspondente ao tipo de solo, como no exemplo 
da Fig. 1.1-b, do Bureau of Public Roads. 
Matriz 
 
Fig. 1.1-a 
Fig. 1.1-b 
 18
Existem inúmeras versões deste tipo de diagrama. Um outro exemplo pode ser visto na Fig. 3-9 do 
livro Mecânica dos Solos e suas aplicações - Vol. 1, H. P. CAPUTO – L.T.C., R.J. 88, que é a 
proposta do FHWA. Você poderá encontrar outras semelhantes, em outros livros que consultar. Procure 
obter pelo menos mais uma. 
Segue abaixo – Fig. 1.1-c, um exemplo de outro tipo de gráfico, equivalente à Fig. 1.1-b, parecido com 
o trilinear, mas na verdade é um gráfico comum (sistema cartesiano de eixos ortogonais) de dupla 
entrada. 
 
Obs.: Aplica-se para φ máx. = 2 mm. A fração ARGILA % não aparece. 
 
CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS 
 
Consiste em se efetuar ensaios de laboratório com a amostra do solo e com os resultados obtidos 
enquadrá-los num critério técnico padronizado por normas, reconhecido regional, nacional ou 
internacionalmente, dentro da especialidade, no caso a Engenharia Civil. Existem diversos sistemas de 
classificação geotécnica, sendo os mais difundidos mundialmente – inclusive aqui no Brasil - os que 
serão apresentados abaixo. Em geral os sistemas exigem dados sobre a granulometria do solo (tais 
como: P4, P10, P40, P200, φ10, φ30, φ60) e plasticidade (LL e LP). 
 
Lembre-se que: 
- P4, P10, P40, P200 = Porcentagem que passa na peneira n° 4 (4,8 mm), 10 (2mm), 40 (0,42 mm) ou 
200 (0,075 mm), extraídas da curva granulométrica. 
- φ10, φ30, φ60 = diâmetro dos grãos correspondente a 10%, 30% e 60% que passam, também extraídos 
da curva granulométrica. 
- LL = Limite de Liquidez, que é o teor de umidade para o qual o sulco se fecha com 25 golpes no 
Aparelho de Casagrande (concha que bate numa base dura à medida que se gira a manivela). É o 
teor de umidade que separa os estados de consistência plástico e líquido. 
- LP = Limite de Plasticidade, que é o teor de umidade de um bastonete de solo com 3 mm de 
diâmetro e 10 cm de comprimento, o mais seco possível sem se fragmentar, ao ser rolado sobre 
uma placa de vidro. É o teor de umidade que separa os estados de consistência semi-sólido e 
plástico. 
Fig. 1.1-c 
 19
 
PRINCIPAIS SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA 
 
Sistema Rodoviário de Classificação – TRB (ou HRB / AASHTO). 
 
O sistema original foi desenvolvido pelo “US Bureau of Public Road” (na década de 20, baseado em 
trabalhos de TERZAGHI e HOGENTOGLER) e publicado pelo “US Public Roads Administration” 
(atual AASHTO – “American Association of State Highway and Transportation Officials”) em 1942. 
Posteriormente (1945) foi adotada, com alterações, pelo “US Highway Research Board”, que hoje é o 
TRB – “Transportation Research Board”. 
Assim, todas estas siglas (em negrito) são usadas para designar o método. 
 
Divide os solos em grupos e subgrupos, conforme o quadro abaixo (Fig. 1.2): 
 
SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO TRB ( HRB / AASHTO ) 
Granulometria Plasticidade Tipo de 
material Grupo
Sub- 
grupo P10 P40 P200 LL IP 
IG 
a ≤ 50 ≤ 30 ≤ 15 A.1 b ≤ 50 ≤ 25 
 ≤ 6 
A.3 > 50 ≤ 10 NP 
4 ≤ 40 
5 > 40 ≤ 10 
 
0 
6 ≤ 40 
 
 
Granular 
 A.2 
7 
≤ 35 
> 40 > 10 ≤ 4 
A.4 ≤ 40 ≤ 8 
A.5 > 40 ≤ 10 ≤ 12 
A.6 ≤ 40 > 10 ≤ 16 
5 10 < IP ≤ (LL - 30)
 
Silto-
argiloso 
 A.7 6 
 
 
> 35 
> 40 10 < IP > (LL - 30) ≤ 20 
Turfoso A.8 Cor e odor típicos, partículas fibrosas, fofo, altamente compressível, muito leve e inflamável quando seco, não-plástico. Testes. 
 
Fig. 1.2 
 
(O sistema compreendia, inicialmente, dois grupos, A e B, sendo os solos A de bom comportamento e 
os B de mau comportamento. Abandonou-se o símbolo B, ficando apenas com o A, que não tem hoje 
nenhum significado específico.) 
 
IP = Índice de Plasticidade = LL – LP 
 
NP = Não-plástico. 
 
IG = Índice de Grupo, elemento definidor da “capacidade de suporte” do terreno de fundação do 
pavimento, representado por um número inteiro variando de 0 a 20 que retrata o duplo aspecto de 
plasticidade e graduação do solo. Calculado por fórmula empírica, segundo método concebido por D.J. 
STEELE, engenheiro do antigo “US Bureau of Public Roads”, baseada nos estudos e verificações de 
materiais de subleito examinadas por diversas organizações rodoviárias. Em condições normais de boa 
drenagem e forte compactação, a capacidade-suporte de um material para subleito é inversamente 
proporcional ao seu Índice de Grupo, isto é, um IG = 0 representa um “bom” material e um IG = 20 
representa um material “muito fraco” para subleito. 
 20
Geralmente os solos granulares apresentam IG menores (até 4), os siltosos valores intermediários (até 
12) e os argilosos maiores (até 20). 
Cálculo do IG 
(a) analiticamente: IG = 0,2.a + 0,005.a.c + 0,01.b.d Eq. 1.1, onde:
 
a = P200 – 35 Devem variar só de 0 a 40 (se der negativo, coloque zero e se 
b = P200 – 15 for maior que 40, coloque 40) 
 
c = LL – 40 Devem variar só de 0 a 20 (se der negativo, coloque zero e se 
d = I P – 10 for maior que 20, coloque 20) 
 
P200 ≤ 15% ⇒ IG = 0 
 
A Eq. 1.1 pode então ser apresentada da seguinte forma: 
 
IG = (P200 - 35)[0,2 + 0,005(LL - 40)] + 0,01(P200 - 15)(IP - 10) Eq. 1.1’ 
 0 a 40 0 a 20 0 a 40 0 a 20 
 
(b) graficamente: 
- veja a figura 13-3 do livro Mecânica dos Solos e suas aplicações - Vol. 1 - H. P. CAPUTO – L.T.C., 
R.J. 88 e também o ábaco Fig. III-24 do livro Pavimentação Rodoviária – M. L. DE SOUZA – 2a ed. – 
Vol.1 – LTC IPR / DNER / MT – R.J. 80. 
 
A classificação neste sistema é feita simplesmente enquadrando-se os dados do solo (P10, P40, P200, LL 
e IP – obtidos em laboratório) no quadro da Fig. 1.2. A 1a linha de cima para baixo do quadro em que 
todos os dados se encaixarem, fornece a classificação – grupo, subgrupo (se houver) e sempre se 
indica, entre parênteses, o valor do IG. Exemplos: A.1-b (0), A.5(10). 
O livro Prospecção geotécnica do subsolo de M. J. C. P. A. DE LIMA - L.T.C., R.J. 79, apresenta, na 
Fig. 3.2 – pág. 15, um relatório de sondagem onde os solos foram classificados por estes sistema.[Há 
um erro na designação de um dos solos (encontre-o) e faltam, em todas, a indicação dos IG`s]. 
 
Os campos em branco nas colunas Granulometriae Plasticidade significam que “qualquer valor serve”. 
 
No caso dos solos finos (silto-argilosos, P200 > 35%) as condições de plasticidade do quadro podem 
ser representadas pelo seguinte gráfico LL “versus” IP: 
 70 
 
 
 A.6 A.7-6 Equação desta linha: 
 IP IP = LL - 30 
 A.7-5 (Eq. 1.2) 
 
 10 
 A.4 A.5 
 
 0 40 100 LL 
 Fig. 1.3 (fora de escala) 
 21
 
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA – USC / ASTM. 
 
Este sistema, chamado originalmente de sistema de classificação para aeroportos (“Airfield 
Classification System” – AC) foi proposto por ARTHUR CASAGRANDE (em 1942/48) e em 1952 o 
“US Bureau of Reclamation” e o Corps of Engineers of the United State Army” o apresentaram com 
ligeiras modificações, como “Unified Soil Classification System” – USC, ou Sistema Unificado de 
Classificação de Solos – SUCS. Foi homologado pela ASTM – “American Society for Testing 
Materials”. 
 
A Fig. 1.4, apresenta um quadro síntese que permite classificar solos por este sistema, conforme 
descrição a seguir. As classificações são representadas por combinações de letras (provenientes de 
termos estrangeiros), sendo que algumas se referem à designação principal do solo e outras às 
designações complementares ou secundárias. São elas: 
- designação principal: G = pedregulho (“gravel”) ou S = areia (“sand”) 
- designação complementar: W = bem graduado (“well graded”) ou P = mal graduado (“poorly 
graded”). M = silte (“mo” em sueco, já que em ingles é “silt” e o S já foi empregado para areia), C 
= argila (“clay”). O = orgânico (“organic”). L = baixa (“low”) ou H = alta (“high”) 
compressibilidade. Pt = turfa (“peat”). 
 
O processo de classificação consiste no seguinte: 
1) Comece pelo P200. Se ele for menor ou igual a 50 trata-se de solo grosso e então tem-se que definir 
se ele é G ou S. Para isto basta verificar qual destas frações predomina no solo, calculando: 
G = 100 – P4 e S = P4 – P200. O que for maior define o tipo de solo. 
2) Se o P200 for menor ou igual a 5, deve-se dizer se o solo é W ou P (além de G ou S). Para isto 
calculam-se os coeficientes de curvatura (Cc = φ302 / φ60.φ10) e de Uniformidade (Cu = φ60 / φ10). 
Para que o solo seja W, é necessário que o Cu seja maior que 4 no caso do G e maior que 6 no caso 
do S e, simultaneamente, que o Cc esteja compreendido entre 1 e 3, em ambos os casos. Caso uma 
ou as duas condições não sejam atendidas, ele é P. As alternativas são, portanto: GW, GP, SW ou 
SP. 
3) Se o P200 estiver entre 5 e 12, o solo grosso (G ou S) recebe dupla classificação. Além de dizer se 
ele é W ou P, tem-se que acrescentar se ele é M ou C. Para isto utiliza-se o Gráfico de Plasticidade 
de CASAGRANDE ( Fig 1.5) ou apenas a Eq. 1.3. Se o ponto LL x IP cair acima da Linha A é C, 
se cair abaixo é M. As alternativas são, portanto: GW-GC, GW-GM, GP-GC, GP-GM, SW-SC, 
SW-SM, SP-SC, SP-SM. 
4) Se o P200 for maior que 12 (e menor que 50), não precisa mais dizer nada sobre a granulometria, 
isto é, se ele é W ou P, mas continua sendo necessário dizer se ele é M ou C. Para isto basta, do 
mesmo modo anterior, usar o Gráfico de Plasticidade de CASAGRANDE (Fig 1.5). As alternativas 
são: GC, GM, SC ou SM. 
5) Se o P200 for maior que 50 (mas naturalmente menor que 100), ele é fino. Nestes casos basta usar o 
Gráfico de Plasticidade de CASAGRANDE (Fig 1.5). A região que contiver o ponto LL x IP do 
solo define a classificação. Acima da Linha A está o C. Abaixo da Linha A estão o M e o O. À 
esquerda de LL = 50 está o L e à direita o H. As alternativas são, portanto: CH, CL, MH, ML, 
OH e OL. Existe ainda uma região de transição, acima da Linha A, com IP entre 4 e 7, que é 
CL-ML. Para distinguir entre solo M ou O, é necessário dispor de mais informações, geralmente 
fornecidas pelo laboratório, do tipo: cor, odor e outras características que permitam deduzir que o 
solo seja orgânico (mas não propriamente turfoso, este altamente orgânico). Um dos elementos de 
diferenciação consiste em comparar os Limites de Liquidez do solo, sob o seguinte critério: 
75,0sec <
LL
LL o ⇒ O 
onde LL seco = Limite de Liquidez realizado com a amostra previamente seca em estufa. 
 22
Se a dúvida persistir, indique as duas classificações, assim: ML ou OL, MH ou OH; use OU e não 
hífen ou barra etc. 
 
Agora procure entender o quadro da Fig. 1.4 a partir das instruções acima. 
 
- No Brasil não se usam 3 letras juntas, como SMW. Se for o caso, repete-se a designação principal: 
SM-SW, separadas por hífen. 
- Também não existe tripla classificação, como SW-SM-SC. 
- Nunca se usam numa mesma classificação as letras G e S, como GS ou GM-SM. 
- Para solos grossos (G, S) nunca se usam os complementos L, H ou O, como GL, SO etc. 
 
- Observe que tanto o sistema TRB quanto o USC utilizam o percentual passado na peneira número 200 
(P200) para distinguir entre solos grossos ou finos. Só que um considera 35% e o outro 50%. Assim, 
podem ocorrer discrepâncias entre os dois sistemas. Verifique. 
 
- Como decidir nos casos duvidosos: 
(a) quando P200 < 50, a regra é favorecer a classificação menos plástica. 
Exemplo: um pedregulho com 10% de finos, Cu = 20, Cc = 2 e IP = 6 será classificado com mais razão 
como GW-GM do que GW-GC. 
(b) quando P200 > 50, a regra é favorecer a classificação mais plástica. 
Exemplo: um solo de granulometria fina com LL = 50 e IP = 22 será classificado com mais razão como 
CH-MH que como CL-ML. 
(b.1) se o ponto LL x IP cair sobre, ou praticamente sobre a Linha A ou mesmo caindo acima mas 
tendo IP entre 4 e 7, deverá ser dada ao solo uma classificação intermediária adequada, tal como 
CL-ML ou CH-OH. 
(b.2) se o ponto LL x IP cair sobre ou praticamente sobre a linha LL = 50, deverá ser dada ao solo uma 
classificação intermediária apropriada, tal como CL-CH ou ML-MH. 
 
Não deixe de conhecer as tabelas de comparações que Liu (1967) fez entre as classificações obtidas pelos dois 
sistemas e que podem ser encontradas no item 11 – pág. 71 – Cap. III do livro Pavimentação Rodoviária – M. 
L. de Souza – 2a ed. – Vol.1 – LTC IPR / DNER / MT – RJ, 80 ou nas Tabelas 4.4 e 4.5 do livro de Braja M. 
Das, indicado na Bibliografia. 
 
 
 
 
 
 
 23 
 
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA ( USC / ASTM ) 
Granulometria Plasticidade Tipo de 
Material P200 (%) P4 (%) Cc, Cu IP LL 
Classificação 
 
≤ 5 
 GW 
GP 
SW 
SP 
 
 
5
 
<
 
P
2
0
0
 
≤
 
1
2
 
 
 
 
 
1 ≤ Cc ≤ 3 e 
Cu > 4 (para G) W 
Cu > 6 (para S) 
 
 
Fora destas faixas: P 
 
 
 7 < IP > 0,73(LL – 20) : C 
 
 IP ≤ 0,73 (LL – 20) M 
 ou IP ≤ 7 
GW – GC 
GW – GM 
GP – GC 
GP – GM 
SW – SC 
SW – SM 
SP – SC 
SP – SM 
Grosso 
 
1
2
 
<
 
P
2
0
0
 
≤
 
5
0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(
 
1
0
0
 
–
 
P
4
 
)
 
>
 
(
 
P
4
 
–
 
P
2
0
0
 
)
 
:
 
G
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(
 
1
0
0
 
–
 
P
4
 
)
 
<
 
(
 
P
4
 
–
 
P
2
0
0
 
)
 
:
 
S
 
 IP 
 “A” 
 
 C 
 
 7 M 
 
 LL 
 
 
GC 
GM 
SC 
SM 
 
> 50 : H 
Fino 
 
 
 
> 50 
 7 < IP > 0,73(LL – 20) : C 
 
 IP ≤ 0,73(LL – 20) M 
 ou IP ≤ 4 
 
 (4 < IP ≤ 7 ) e [ IP > 0,73 (LL – 20)] : C – M 
 
 
 
≤ 50 : L 
CH 
MH ou OH 
 
CL 
ML ou OL 
CL - ML 
Turfoso 
Caracterizado pela cor e odor típicos, partículas fibrosas, fofo, altamente compressível, muito leve e 
inflamável quando seco, não-plástico. Teste de perda ao fogo (rubro). Limites de consistência antes e depois 
da secagem. Segundo a NBR 6502, “são solos com grande porcentagem de partículas fibrosas de material 
carbonoso ao lado de matéria orgânica no estado coloidal”. 
Pt 
 
Fig. 1.4 
 
 
 24 
 
 
 
 
 
 
Gráfico (ou Carta) de Plasticidade de CASAGRANDE (para ser usado sempre que P200 > 5%): 
 
 
 IP 
 Limite teórico*: CH 
 IP = LL Equação desta linha 
 (denominada “Linha A”): 
 IP = 0,73(LL-20) 
 (Eq. 1.3) 
 CL 
 7 
 CL – ML 
 4 ML ou OL MH ou OH 
 
 50 LL 
Fig. 1.5 (fora de escala) 
 
* Segundo o “US Corps of Engineeres”, existe também um limite prático (“upper-limit line”), verificado para os solos naturais, dado pela 
equação IP = 0,9(LL - 8). 
 
Compare o gráfico da Fig. 1.3 com o da Fig. 1.5 
 
 
Referências bibliográficas adicionais: 
- DNER (atual DNIT) - “Manual de Pavimentação” – vol. 1. Edições Engenharia 16/77. 
- GENE STANCATI, JOÃO BAPTISTA NOGUEIRA, ORÊNCIO MONJE VILAR - “Ensaios de Laboratório em Mecânica dos Solos”. 
Departamento de Geotecnia da Escola de Engenharia de São Carlos / USP, 1981 
- SAMUEL DO CARMO LIMA - “Como Observar e Interpretar Solos”. Revista Sociedade & Natureza. Uberlândia – MG, 1994 
 
- Item 1.4 do CRAIG. 
- Capítulo 4 do BRAJA. 
- Capítulo 3 do CARLOS DE SOUSA PINTO.. 
 25
 
 
 
 
CLASSIFICAÇÃO MCT (Noções) 
 
É uma proposta brasileira (NOGAMI e VILLIBOR, 1981) de classificação geotécnica ajustada a solos tropicais, 
originalmente desenvolvida para fins rodoviários. Ela parte do princípio que os sistemas tradicionais, importados, 
baseados na granulometria e características plásticas dos solos não devem ser aplicados diretamente aos solos 
tropicais, pois isto leva frequentemente a resultados não condizentes com o desempenho real nas obras, no caso 
de solos tipicamente tropicais, face às suas peculiaridades. A metodologia baseia-se na obtenção de propriedades 
de corpos de provas de dimensões reduzidas compactados, daí a sigla MCT – Miniatura, Compactados, Tropicais. 
A classificação MCT divide os solos tropicais em duas grandes classes, quais sejam, os solos de comportamento 
laterítico e de comportamento não-laterítico (classe esta na qual se incluem os saprolíticos, os transportados e 
outros) e então enquadra os solos tropicais em 7 grupos: NA, LA, NS`, NA`, NG` e LG`, onde L significa 
laterítico, N = não-laterítico, A = areia, A` = arenoso, G`= argiloso e S´= siltoso. A separação nas duas classes 
não se baseia em critérios geológicos ou pedológicos, mas sim em considerações essencialmente tecnológicas 
ou geotécnicas. As propriedades dos solos utilizadas na classificação são provenientes de ensaios mecânicos 
e hidráulicos simplificados, como o método de compactação mini-MCV – Moisture Condition Value, 
(sem imersão / perda por imersão), expansão / contração, coeficiente de permeabilidade, coeficiente de sorção 
e algumas correlações. Uma das limitações do método é a ainda baixa representatividade estatística 
(“... apenas meia centena de solos típicos das rodovias do Estado de São Paulo”). Outra é não se aplicar a solos 
granulares, por não serem compactáveis. 
 
Fontes de consultas: 
- “Uma nova classificação de solos para finalidades rodoviárias” – JOB SHUJI NOGAMI e DOUGLAS FADUL 
VILLIBOR. Simpósio Brasileiro de Solos Tropicais em Engenharia – COPPE/UFRJ, CNPq, ABMS. 
Rio de Janeiro, 21 a 23/09/1981. 
- “Classificação Geotécnica MCT para solos tropicais” – VERA M. N. COZZOLINO e JOB S.NOGAMI. 
Solos e Rochas – revista brasileira de Geotecnia, vol. 16, n. 2, agosto de 1993. 
 26
 
Prática 
 
1) O que são os “Testes de Identificação pela Inspeção Expedita dos Solos” ? Qual é seu objetivo principal? 
 
2) Em que consiste a Identificação Trilinear dos solos? 
 
3) Quais são as diferenças geotécnicas mais marcantes entre um solo arenoso e um argiloso? 
 
4) Em que consiste a identificação dos solos ? Cite exemplos. 
 
5) Descreva detalhadamente, quais procedimentos você adotaria para identificar amostras de solos no campo, 
caso não pudesse contar com qualquer apoio de um laboratório no momento. 
 
6) Como são obtidos e para que servem os Limites de ATTERBERG? 
 
7) Qual é a importância e a utilização prática de se fazer a classificação (geotécnica) dos solos e quais são os 
elementos necessários para tal ? 
 
8) O que é e para que serve o Gráfico de Plasticidade de A. CASAGRANDE adotada no SUCS? 
 
9) Um mesmo solo pode ser classificado como grosso pelo sistema TRB / AASHTO e fino pelo sistema 
USC / ASTM? E o contrário? Por quê? 
 
10) Pesquise e forneça o significado dos seguintes termos da Geotecnia: Solos tropicais, solos saprolíticos e solos 
lateríticos. Pesquise também e apresente uma breve síntese sobre a Classificação Resiliente (Pinto, Preussler, 
Medina, COPPE/UFRJ 1976). 
 
11) Recolha com cuidado uma pequena amostra de solo; anote a localização precisa de onde foi extraída (num mapa) 
e identifique-a. Faça um relatório descrevendo todos os procedimentos adotados para tal. Recorra a profissionais 
mais experientes. Acondicione a amostra num saquinho plástico ou vidro de boca larga, bem fechado e etiquetado 
e leve para a sala de aula. 
 
12) Identifique, usando o diagrama trilinear do FHWA , o do BPR e mais um outro geotécnico (a seu critério), um solo 
que apresentou em laboratório, a seguinte composição granulométrica: 
Areia = _ _ _ %, Silte = _ _ _ % e Argila = _ _ _% (Atribua valores a seu critério, lembrando que a soma 
dos 3 deve totalizar 100). 
Agora responda: 
- você acha que os 3 resultados são coerentes entre si? 
 
13) Classifique todos os 16 solos (Mi) abaixo, pelos Sistemas TRB / AASHTO e USC / ASTM, cujas 
características geotécnicas determinadas em laboratório, estão informadas nos quadros. 
 % ≤ Ø 
 Solo M1 Solo M2 Solo M3 Solo M4 
Peneira nº 4 97 98 85 100 
Peneira nº 10 96 94 80 93 
Peneira nº 40 93 80 60 69 
Peneira nº 200 87 57 28 32 
Peneira nº 270 84 50 27 26 
0,005 mm 50 20 9 9 
Granulometria 
0,001 mm 25 15 3 3 
Limite de Liquidez 32 47 21 42 Plasticidade Limite de Plasticidade 23 35 16 34 
 
 
 27
Solo P4 (%) P10 (%) P40 (%) P200 (%) ≤ 2μ (%) LL (%) LP (%) 
M5 100 40 10 2 0 - - 
M6 72 62 55 48 10 36 26 
M7 100 100 95 86 39 50 22 
M8 48 32 8 0 0 - - 
M9 100 98 80 62 27 64 38 
M10 81 60 32 10 01 26 16 
M11 90 82 65 50 31 25 22 
 ≤ 2μ (%) significa porcentagem de grãos do solo com tamanho inferior a dois microns. 1μ = 10-6m = 10-3 mm 
 
Granulometria Plasticidade Solo P4 (%) P10 (%) P40 (%) P200(%) Ø10(mm) Ø30(mm) Ø60(mm) LL (%) LP (%) 
M12 82,5 52,8 23,8 10 0,075 0,66 2,57 50 30 
M13 100 100 78 4325,5 20,5 
M14 66 44 21 09 0,1 0,9 4,0 75 67 
M15 47 37 23 14 0,03 1,0 10 15 10 
M16 100 100 100 86 0,005 0,01 0,022 80 55 
Legenda: P = porcentagem que passa. Ø = diâmetro equivalente do grão. LL = Limite de Liquidez. LP 
= Limite de Plasticidade. 
 
14) Classifique, pelos sistemas USC / ASTM e TRB / AASHTO o solo M17 que apresentou os seguintes 
resultados em laboratório: 
 - Equação da Curva Granulométrica: 
onde 
P = porcentagem que passa (em %) 
φ = diâmetro equivalente do grão do solo (em mm) 
φmáx.= diâmetro equivalente da maior partícula presente no solo = 1,1.N° - 0,6 = _ _ _ mm 
n = expoente empírico = (N° + 14)/100 = _ _ _ (adimensional). 
 
- Plasticidade: 
Limite de Liquidez, LL = 93 - 2 N° = _ _ _ % 
Limite de Plasticidade, LP = 10%. 
 
Apresente todos os passos da sua resolução. 
 
15) Classifique, pelos sistemas USC e TRB, os 2 solos que apresentaram os resultados de laboratório expostos 
a seguir. Apresente todos os passos necessários à resolução, inclusive marque no gráfico os pontos usados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
100
.
xP
n
máx
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛= φ
φ
GRANULOMETRIA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro (mm)
%
 P
as
sa
Solo M18 Solo M19
PLASTICIDADE 
Solo LL IP 
M18 71 61 
M19 NP 
 
 28
16) Classifique, pelos sistemas USC e TRB, os 2 solos que apresentaram os seguintes resultados em 
laboratório: 
 
- Granulometria: 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro (mm) - Esc. log.
Po
rc
en
ta
ge
m
 q
ue
 p
as
sa
 (%
)
 
 
- Plasticidade (vale para ambos os solos): 
 
Limite de Liquidez = (3.No +7) /2 = _ _ _ % 
Limite de Plasticidade = 3(No -1) / 4 = _ _ _%. 
 
Apresente todos os passos da sua resolução, inclusive 
marque no gráfico os pontos que você utilizou. 
 
17) Classifique, pelos sistemas USC e TRB, um solo (M22) cuja curva granulométrica pode ser expressa 
com suficiente precisão, pela equação P = (Ø / 76)n × 100, onde P é a porcentagem que passa (%), ∅ é 
o diâmetro equivalente do grão (mm) e n é um expoente empírico adimensional = (No + 9) / 100 = _ _ _ 
O Limite de Plasticidade = 66 - No = _ _ _% e o Limite de Liquidez = 2 × LP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Obs.: N° deve ser substituído por um número específico para cada aluno, conforme indicação do professor. 
Abertura de algumas peneiras: 
N° 4 = 4,8 mm 
N° 10 = 2,0 mm 
N° 40 = 0,42 mm 
N° 200 = 0,075 mm 
 
 
 29
Unidade 2 
INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS 
 
Manuais 
Poços 
Trincheiras 
Trados manuais 
Diretos 
Mecânicos 
Sondagens à percussão com circulação de água (SPT) 
Sondagens rotativas 
Sondagens mistas 
Sond. especiais com extração de amostras indeformadas 
Semi-diretos 
Ensaio de palheta ou “vane test” (VST) 
Ensaio de penetração dinâmica ou “diep sondering” (CPT)
Ensaio pressiométrico (PMT) 
Métodos de 
prospecção 
Indiretos 
(geofísicos) 
Sísmico 
Gravimétricos 
Magnéticos 
Elétricos 
(Prospecção geotécnica do subsolo - Maria José C. Porto A. de Lima) 
 
Trataremos aqui apenas do método SPT - Standard Penetration Test, já que ainda é o mais difundido 
no Brasil, como um processo de simples reconhecimento do subsolo. Também por atender 
suficientemente ao interesse mais imediato desta disciplina e em vista do assunto ser abordado na 
Unid. III da disciplina associada Ensaios de Laboratório e de Campo. 
 
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT, COM CIRCULAÇÃO DE ÁGUA 
 
As finalidades deste método para fins da Engenharia Civil são: 
- exploração por perfuração e amostragem do solo, 
- medidas do índice de resistência à penetração (N), 
- determinação da profundidade do nível de água (NA) e 
- identificação dos horizontes do terreno. 
 
As principais vantagens do método são: 
- Custo relativamente baixo. 
- Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em locais de difícil acesso. 
- Permite a coleta de amostras do terreno, a diversas profundidades, possibilitando o conhecimento 
da estratigrafia do mesmo. 
- Através da maior ou menor dificuldade oferecida pelo solo à penetração de ferramenta padronizada, 
fornece indicações sobre a consistência ou compacidade dos solos investigados. 
- Possibilita a determinação da profundidade de ocorrência do lençol freático. 
 
Equipamento padrão 
 
Peças principais: 
- Tripé equipado com sarilho, roldana e cabo de aço ou corda de sisal 
- Tubos de revestimento em aço, com diâmetro interno mínimo de 66,5 mm 
- Haste de aço para avanço 
- Martelo de 65 kg para cravação das haste de perfuração e dos tubos de revestimento 
 
 
 30
- Amostrador padrão de diâmetro externo de 50,8 mm e interno 34,9 mm. O corpo do amostrador é 
bipartido. A cabeça tem dois orifícios laterais para saída da água e ar e contém interiormente uma 
válvula de bola 
- Bomba de água motorizada para circulação de água no avanço da perfuração 
- Trépano ou peça de lavagem (peça de aço terminada em bisel e dotada de duas saídas laterais para a 
água) 
- Trado concha com 100 mm de diâmetro e trado espiral de diâmetro mínimo de 56 mm e máximo de 
62 mm 
 
Descrição da técnica de execução da sondagem. 
 
a) Perfuração 
A perfuração é iniciada com o trado cavadeira até a profundidade de 1 (um) metro, instalando-se o 
primeiro segmento do tubo de revestimento. Nas operações subsequentes de perfuração utiliza-se o 
trado espiral, até que se torne inoperante ou até encontrar o nível de água . Passa-se então ao processo 
de perfuração por circulação de água no qual, usando-se o trépano de lavagem como ferramenta de 
escavação, a remoção do material escavado se faz por meio de circulação de água, realizada pela 
bomba de água motorizada. 
Durante as operações de perfuração, caso a parede do furo se mostre instável procede-se a descida do 
tubo de revestimento até onde se fizer necessário, alternadamente com a operação de perfuração. O 
tubo de revestimento deve ficar no mínimo a 50 cm do fundo do furo, quando da operação de 
amostragem. 
Em sondagens profundas, onde a descida e a posterior remoção dos tubos de revestimentos for 
problemática, poderá ser empregada lama de estabilização em lugar do tubo de revestimento. 
Durante a operação de perfuração são anotadas as profundidades das transições de camadas detectadas 
por exame táctil-visual e da mudança de coloração dos materiais trazidos à boca do furo pelo trado 
espiral ou pela água de lavagem. 
Durante a sondagem o nível de água no interior do furo é mantido em cota igual ou superior ao nível 
lençol freático. 
 
b) Amostragem 
Será coletada, para exame posterior, uma parte representativa do solo colhido pelo trado concha 
durante a perfuração até um metro de profundidade. Posteriormente, a cada metro de perfuração, a 
contar de um metro de profundidade, são colhidas amostras dos solos por meio do amostrador padrão. 
Obtêm-se amostras cilíndricas, adequadas para a classificação porem evidentemente comprimidas. Este 
processo de extração de amostras oferece entretanto a vantagem de possibilitar a medida da 
consistência ou compacidade do solo por meio de sua resistência à penetração no terreno. 
Os recipientes das amostras devem ser providos de uma etiqueta, na qual, escrito com tinta indelével, 
devem constar: 
- designação ou número do trabalho 
- local da obra 
- número da sondagem 
- profundidade da amostra 
- número de golpes do ensaio de penetração. 
 
c) Ensaio de Penetração Dinâmica 
O amostrador padrão conectado à extremidade da haste de perfuração, é descido no interior do furo de 
sondagem e posicionado na profundidade atingida pela perfuração. Aseguir, a cabeça de bater é 
 
 
 31
colocada no topo da haste, o martelo apoiado suavemente sobre a cabeça de bater e anotada a eventual 
penetração do amostrador no solo. 
Utilizando-se o topo do tubo de revestimento como referência, marca-se na haste de perfuração, com 
giz, um segmento de 45 cm dividido em três trechos iguais de 15 cm. 
Para efetuar a cravação do amostrador padrão, o martelo deve ser erguido até a altura de 75 cm , 
marcada na haste-guia, por meio de corda flexível que se encaixa com folga no sulco da roldana. 
Não tendo ocorrido penetração igual ou maior do que 45 cm no procedimento descrito, inicia-se a 
cravação do barrilete por meio de impactos sucessivos do martelo, até a cravação de 45 cm do 
amostrador . Devem ser anotados, separadamente, os números de golpes necessários à cravação de cada 
15 cm do amostrador. 
 
Boletim de campo 
 
Nas folhas de anotações de campo devem ser registrados: 
- nome da obra e interessado 
- identificação e localização do furo 
- diâmetro de sondagem 
- data de execução 
- descrição e profundidade das amostras coletadas 
- medidas de nível de água com data, hora e profundidade do furo por ocasião da medida 
- ferramenta utilizada na perfuração e respectiva profundidade . 
 
Considerações sobre o lençol freático 
 
Durante a perfuração o operador deve estar atento a qualquer aumento aparente da umidade do solo, 
indicativo da presença próxima do nível de água (NA), bem como um indício mais forte, tal como de 
estar molhado um determinado trecho inferior do trado . 
Durante a execução da sondagem à percussão são efetuadas observações sobre o nível de água, 
registrando-se a sua cota, a pressão que se encontra e as condições de permeabilidade e drenagem das 
camadas atravessadas . 
Ao se atingir o nível de água interrompe-se a operação de perfuração, anota-se a profundidade e passa-
se a observar a elevação do nível de água no furo, efetuando-se leituras a cada 5 minutos, durante 30 
minutos. 
Deve ser medida, caso ocorra, a vazão de água ao nível do terreno. 
O nível de água também deverá ser medido 24 horas após a conclusão do furo. 
 
Composição do relatório final 
 
 Os resultados das sondagens devem ser apresentados em relatórios, numerados, datados e assinados 
por responsável técnico pelo trabalho perante o Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e 
Agronomia - CREA . O relatório deve ser apresentado em formato A4 . 
Devem constar do relatório: 
- nome do interessado 
- local e natureza da obra 
- descrição sumária do método e dos equipamentos empregados na realização das sondagens 
- total perfurado, em metros 
- declaração de que foram obedecidas as Normas Brasileiras relativas ao assunto 
- outras observações e comentários, se julgados importantes 
- referências aos desenhos constantes do relatório. 
 
 
 32
 
Anexo ao relatório deve constar desenho contendo: 
- planta do local da obra, cotada e amarrada a referências facilmente encontradas e pouco mutáveis, 
de forma a não deixar dúvidas quanto a sua localização 
- nesta planta deve constar a localização das sondagens cotadas e amarradas a elementos fixos e bem 
definidos no terreno . A planta deve conter , ainda, a posição da referência de nível (RN) tomada 
para o nivelamento das bocas das sondagens, bem como a descrição sumária do elemento físico 
tomado como RN . 
 
Os resultados das sondagens devem ser apresentados em desenhos contendo o perfil individual de cada 
sondagem e seções do subsolo, nos quais devem constar, obrigatoriamente: 
- o nome da firma executora das sondagens, o nome do interessado, local da obra, indicação do 
número do trabalho e os vistos do desenhista, do engenheiro ou geólogo responsável pelo trabalho 
- diâmetro do tubo de revestimento e do amostrador empregados na execução das sondagens 
- número(s) da(s) sondagem(ns) 
- cota(s) da(s) boca(s) dos furos de sondagem, com precisão de 1 cm 
- linhas horizontais cotadas a cada 5 m em relação à referência de nível 
- posição das amostras colhidas 
- os índices de resistência à penetração (N), calculados como sendo a soma do número de golpes 
necessários à penetração no solo dos 30 cm finais do amostrador 
- identificação dos solos amostrados 
- a posição do nível de água encontrado e a respectiva data de observação 
- convenção gráfica dos solos que compõem as camadas do subsolo 
- datas de início e término de cada sondagem 
- indicação dos processos de perfuração empregados e respectivos trechos, bem como as posições 
sucessivas do tubo de revestimento. 
 
Fatores que influem no valor de N 
- O estado de conservação do barrilete amostrador e das hastes; uso de hastes de diferentes pesos. 
- A maneira com que são contados os golpes (desde o início da cravação do amostrador ou após certa 
penetração) 
- Variação na energia de cravação. A calibração do peso de bater e a sua altura de queda, além da 
natureza da superfície do impacto (ferro sobre ferro, ou adoção de uma superfície amortecedora - 
coxim de madeira). Não é lícito variar o peso e a altura de queda mantendo a mesma energia por 
golpe. 
- O uso de martelo automático e hastes AW (no lugar de tubos Schedule 80), mais rígidas, conduz a 
resultados mais confiáveis. 
- Má limpeza do furo ou não alargado suficientemente, para a livre passagem do amostrador. 
- Emprego de técnica de avanço por circulação de água acima do NA. 
 
Programação das sondagens 
 
Quantidade de furos 
 
Lotes de terrenos urbanos: mínimo de 3, não alinhados 
Edifícios, pontes, barragens, portos: mais próximos, mais profundos. 
Estradas, canais, galerias: mais distanciados, mais rasos. 
Distância entre sondagens: de 15 a 20 m (V. MELLO). Próximas aos limites. 
Distanciamento entre furos não deve ultrapassar 25 m (MARCELLO e BAPTISTA) 
 
 
 33
NBR 8036: 
Área construída (projeção, em m2) Número mínimo de furos 
< 200 2 
200 – 400 3 
400 – 600 3 
600 – 800 4 
800 – 1000 5 
1000 - 1200 6 
1200 – 1600 7 
1600 – 2000 8 
2000 – 2400 9 
> 2400 A critério 
 
Locação – exemplos: 
(Fora de escala) 
 
 
 30 
20m 40 
 
 
 
10 m 10 20 20 
 20 20 
 
 30 20 
 30 
 
 15 
 
60 35 
 Fig. 2.1 
 
 
 
Profundidade: 
- 15 a 20 m para obras médias e subsolo em condições normais 
- Existem 3 considerações principais que governam a profundidade das sondagens (V. MELLO): 
a) Profundidade na qual o solo é significativamente solicitado pelas tensões devidas à construção, 
dependendo da intensidade da carga aplicada por ela e do tamanho e forma da área carregada. 
b) Profundidade na qual o processo de alteração afeta o solo. É o caso da erosão do solo pela 
corrente de um rio, junto à fundação de uma ponte ou de um edifício junto ao mar. 
c) Profundidade para alcançar estratos impermeáveis. É o caso de barragens. 
- NBR 8036: z ≥ 8 m z = c × B (Eq. 2.1) 
 z = profundidade a ser atingida na sondagem e que para fundações rasas é contada da superfície 
do terreno e para fundações por estacas ou tubulões será contada a partir da metade do comprimento 
estimado para os mesmos. 
 B = largura do retângulo de menor área que circunscreve a planta de edificação. 
• 
 
 
 
 • 
• 
 
 
 • 
 
 
• 
• 
 
 • 
 
• 
 
 • 
• • 
 
 
 • 
 
 
• • 
• • 
 
 
 
 • 
 
 
 
• • 
• • 
 
 
 
• • 
 
 
 
• • 
• • • 
 
 
 • • 
 
• • • 
 • 
• 
 
 
 • 
 
• 
 ••
 
 
 34
 c = coeficiente, função da taxa média sobre o terreno (peso da obra dividido pela área da 
construção). Pode-se tomar o valor 12 kPa por andar para edifícios normais com estrutura de concreto 
armado. 
Taxa média (kPa) Coeficiente c 
< 100 
100 a 150 
1,0 
1,5 
150 a 200 2,0 
> 200 A critério 
 
Critério de paralisação (NBR 6484): 
O processo de perfuração por lavagem, associado aos ensaios penetrométricos, deve ser utilizado até : 
- quando, em 3 m sucessivos, se obtiver índices de penetração maior do que 45/15 
- quando, em 4 m sucessivos, forem obtidos índices de penetração entre 45/15 e 45/30 
- quando, em 5 m sucessivos, forem obtidos índices de penetração entre 45/30 e 45/45 
Caso a penetração seja nula dentro da precisão da medida na seqüência de cinco impactos do martelo, o 
ensaio deve ser interrompido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Recomendações (KÖGLER e SCHEIDIG – 1930 apud M. VARGAS) 
- Levar em conta na escolha ou compra de um terreno, as características do solo que interessam às 
fundações. 
- Providenciar sempre, no caso de dúvida, as pesquisas necessárias para se por a salvo de surpresas 
desagradáveis. 
- Levar sempre em consideração as verbas necessárias para pesquisas geotécnicas, por ocasião do 
anteprojeto, para que as mesmas possam ser executadas a tempo. 
- Prever sempre largo espaço de tempo para os estudos geotécnicos. 
- Não decidir sobre as fundações de uma obra sem o conhecimento prévio de pesquisas geotécnicas. 
- Lembrar-se que um estudo geotécnico executado com as fundações já em andamento pode conduzir 
a um “impasse” na construção. 
- Lembrar-se que a retirada de amostra indeformada na ocasião ou logo após a execução de 
sondagens de reconhecimento evita, em geral, a execução de novas sondagens. 
- Lembrar-se que as amostras indeformadas só tem valor quando a sua retirada e proteção for 
impecável. 
- Lembrar-se que o pesquisador de solo deve estar a par do projeto a ser executado, a fim de evitar 
trabalhos inúteis. 
- Lembrar-se que ensaios de laboratório de solos só trazem vantagens, mesmo durante a construção 
da obra, se o subsolo estiver explorado (e se as amostras a serem ensaiadas tiverem sido extraídas 
impecavelmente). 
 
 
 
 SP i-A SP i 
 Impenetrável 
 
SP i-D 
 SP i-B 
 
 2 (a 3) m 
 
 
 SP i-C 
 Fig. 2.2 
Caso ocorra a situação acima antes da 
profundidade de 8 m, a sondagem deve 
ser deslocada até o máximo de quatro 
vezes em posições diametralmente 
opostas, a 2 m da sondagem inicial. 
 
 
 
 35
Estimativa da capacidade de carga ou tensão admissível (σadm.) em função do N 
 
Em solos coesivos aplicam-se na prática, para fins estimativos, as seguintes correlações empíricas: 
 
- Argila ........................................... σadm. ≤ N / 4 kg/cm2 
- Argila siltosa ................................ σadm. ≤ N / 5 kg/cm2 
- Argila arenosa .............................. σadm. ≤ N / 7,5 kg/cm2 
 
É comum adotar σadm. ≤ N /5 kg/cm2 ou N /50 MPa (tal que 6 ≤N ≤ 20), para fundações superficiais 
acima do NA, onde N é a média dos Ns na vizinhança da base da sapata, sendo mais relevante a região 
situada a uma profundidade cuja ordem de grandeza é igual a duas vezes o lado menor da base da 
sapata (no caso de base circular toma-se o diâmetro), contando a partir da cota de apoio (ALONSO, 
U.R.). Já que não se tem a dimensão da sapata, é necessário arbitrar uma primeira medida, estimar o 
SPT médio e calcular a base. Este cálculo deve ser repetido até a convergência entre o valor arbitrado 
para base da sapata e o valor obtido aplicando-se a fórmula empírica. (GeoFast). 
(Se N > 20 ⇒ σadm. = 4 kg/cm2) 
 
Também é usual a relação: σadm. = N -1 kg/cm2 
(conf. Eng. Mauro Hernandez Lozano, Dynamis Engenharia Geotécnica) 
 
 
 
 
Tabelas úteis 
 
 
 
 
SPT CARACTERÍSTICA 
3 Mínimo trabalhável 
4 Mínimo para uso de fundação direta 
8 Alta resistência para perfuração a trado manual (limite) 
15 Mínimo recomendável para assentamento de fundações profundas 
20 Máximo para aplicação da estimativa N/50 MPa para fundações diretas 
25 Começam a surgir dificuldades em cravar estacas (franki, pré-moldadas)
50 Máximo trabalhável (“impenetrável”) 
 
 
 
 
 36
 
ESTIMATIVA DOS PARÂMETROS DO SOLO A PARTIR DO SPT 
Tipo de 
solo Classificação 
N° de golpes 
N SPT 
Peso 
específico 
γ (kN/m3) 
Ângulo 
de atrito 
ϕ ( ° ) 
Coesão 
c (kPa) 
Módulo de 
Elasticidade 
E (103 kPa) 
Pressão 
admissível 
Fund. direta 
(kg/cm2) 
Coeficiente de 
Poisson 
ν 
Fofa < 4 16 25 a 30 1 a 5 
Pouco compacta 4 – 10 18 30 a 35 5 a 14 0,8 
Medianamente compacta 10 – 30 19 35 a 40 14 a 40 0,8 a 3,0 
Compacta 30 – 50 20 40 a 45 40 a 70 3,0 a 5,0 
Areias 
e solos 
arenosos 
Compacidade 
Muito compacta > 50 > 20 > 45 > 70 > 5,0 
0,3 a 0,4 
Muito mole < 2 13 < 12 0,3 a 1,2 < 0,45 
Mole 2 – 4 15 12 a 25 1,2 a 2,8 0,45 a 0,90 
Média 4 – 8 17 25 a 50 2,8 a 5 0,90 a 1,80 
Rija 8 – 15 19 50 a 100 5 a 10 1,80 a 3,60 
Dura 15 – 30 20 100 a 200 10 a 20 3,60 a 7,20 
Argilas 
e solos 
argilosos 
Consistência 
Muito dura > 30 > 20 > 200 > 20 > 7,20 
0,4 a 0,5 
 
 
ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DE CARGA DOS SOLOS DE FUNDAÇÕES (kg/cm2) 
Tipo de solo 
Resistência à penetração 
N SPT 
Pedregulhos 
Areias 
grossas 
Areias 
médias 
Areias 
finas Siltes 
Argilas 
puras 
Misturas 
de 
areias e 
argilas 
Argilas 
arenosas 
coesivas
≤ 2 0 0 0 0 0 
≤ 4 0,3 0 0,3 0,3 0 
≤ 8 1,0 0,5 0,3 0,5 0,5 1,2 
≤ 15 1,5 1,0 0,6 0,9 1,0 2,0 
≤ 25 5,0 3,0 2,5 2,0 1,8 2,0 3,0 
≤ 30 7,0 5,0 2,5 2,0 3,6 4,0 5,0 
Fonte: Anexo IV – Resolução 26 de 19/12/50 da Prefeitura do D.F. (D.O. de 23/12/50) 
 
 
 
 
 
 
 37
Prática 
 
1) Cite 5 dos principais componentes ou peças de um equipamento de sondagem à 
percussão SPT. 
 
2) Quais são as 3 etapas básicas de uma sondagem a percussão SPT ? 
 
3) Como se obtém o índice de resistência SPT (cuja notação é NSTP), segundo a norma da 
ABNT ? 
 
4) Cite 4 informações sobre o subsolo prospectado que um relatório final de sondagem SPT 
deve conter. 
 
5) A partir de um relatório de sondagem SPT, como você pode estimar a cota de fundação? 
 
6) Qual deve ser a profundidade a ser atingida pela sondagem a percussão SPT ? (Cite pelo 
menos 2 critérios). 
 
7) Cite 3 informações sobre o subsolo que um relatório final de sondagem SPT deve 
conter. 
 
8) Em um terreno com 20 x 60 m vai ser construído um prédio cuja projeção em planta é de 
15 m × 40 m, com 12 pavimentos, cada pavimento com 3m de pé direito. 
Determine: 
a) o número de furos de sondagem 
b) a disposição e profundidade dos furos. 
 
9) Qual o preço mínimo (em reais) que poderia ser cobrado para se executar o serviço de 
sondagem SPT no terreno da figura abaixo (fora de escala), o qual vai ser ocupado por 
um prédio, na RMBH – Região Metropolitana de Belo Horizonte. Apresente a planilha 
de composição de custos, eventuais explicações e indique na mesma figura, a locação 
dos furos. 
 
 
Solução: 
 
Área do terreno = 750 m2 
NBR 8036: Terreno de 200 a 1200 m2 ⇒ 1 sondagem para cada 200 m2 ∴3,75 ≅ 4 “furos”. 
 Profundidade mínima = 8 m (fundações rasas) 
 
Preço por metro de perfuração = R$ 50,00 (mínimo de 30 m, ou seja, R$ 1.500,00) 
15 m
15 m 
30 m
35 m
 
 
 38
Para 4 furos de sondagem com pelo menos 8 m cada = R$ 1.600,00 
Taxa de mobilização e desmobilização do equipamento e pessoal na RMBH = R$ 500,00 
Preço total = R$ 2.100,00 (valor mínimo, em condições normais) 
 
Locação dos furos: 
 
 Melhor: 6 furos 
 
 
Bibliografia adicional 
 
MARIA JOSÉ C. PORTO A. DE LIMA - Prospecção geotécnica do subsolo

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