01 - Geologia de Engenharia e Investigação

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Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. 
Engenharia de Fundações – 2º Semestre de 2012 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOTAS DE AULAS DE GEOTECNIA AMBIENTAL 
1º SEMESTRE DE 2013 
 
 
 
 
 
 
 
PROFESSORES: 
RIDECI FARIAS 
HAROLDO PARANHOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
BRASÍLIA / DF 
FEVEREIRO / 2013 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
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SUMÁRIO 
1.0. APRESENTAÇÃO ........................................................................................... 7 
2.0. GEOLOGIA DE ENGENHARIA ....................................................................... 8 
2.1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 8 
2.2. HISTÓRICO DA GEOLOGIA DE ENGENHARIA................................................. 8 
3.0. SOLOS .......................................................................................................... 11 
3.1. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS ................................................................ 17 
3.1.1. Introdução......................................................................................................... 17 
3.1.1.1. Intemperismo físico (desintegração mecânica) ........................................ 18 
3.1.2. Intemperismo químico (decomposição química) ............................................. 18 
3.1.3. Intemperismo biológico.................................................................................... 19 
3.2. TIPOS DE SOLOS................................................................................................... 19 
3.2.1. Residual............................................................................................................ 19 
3.2.2. Sedimentar........................................................................................................ 19 
3.2.3. Solo orgânico.................................................................................................... 22 
3.2.4. Alguns resultados do intemperismo ................................................................. 22 
3.2.4.1. Rocha alterada .......................................................................................... 22 
3.2.4.2. Saprólito ................................................................................................... 23 
4.0. MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA / GEOLÓGICA.................. 24 
4.1. INVESTIGAÇÃO E AMOSTRAGEM DE SOLOS PARA ENSAIOS EM 
LABORATÓRIO ................................................................................................................. 24 
4.1.1. Investigação do subsolo ................................................................................... 24 
4.1.2. Retirada de amostras ........................................................................................ 24 
4.1.2.1. Aparelhagem ............................................................................................ 25 
4.1.2.2. Acessórios ................................................................................................ 25 
4.1.2.3. Procedimentos para a amostragem........................................................... 25 
4.1.2.4. Amostra deformada .................................................................................. 25 
4.1.2.5. Amostra indeformada............................................................................... 30 
4.2. SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO............................................ 36 
4.2.1. Perfuração acima do nível d’água .................................................................... 36 
4.2.2. Determinação do nível d’água.......................................................................... 36 
4.2.3. Perfuração abaixo do nível d’água ................................................................... 36 
4.2.4. Amostragem ..................................................................................................... 37 
4.2.5. Resistência à penetração - SPT ........................................................................ 39 
4.2.6. Apresentação dos resultados ............................................................................ 41 
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4.2.7. Programação de sondagens .............................................................................. 41 
4.2.8. Principais Vantagens da Sondagem SPT ......................................................... 41 
4.3. Sondagem de Penetração Estática – “Cone Penetration Test” (CPT) - NBR 1206946 
4.3.1. Relação entre os resultados do CPT e SPT ...................................................... 48 
4.4. Sondagem Rotativa (SR).......................................................................................... 49 
4.4.1. RQD (Rock Quality Designation) ou Índice de Qualidade da Rocha.............. 52 
4.4.2. Percentagem de Recuperação........................................................................... 53 
 
LISTA DE FOTOS 
Foto 3.1 - Deslizamentos de terra Caraguatatuba/SP (1967). .................................................. 12 
Foto 3.2 - Deslizamentos de terra Caraguatatuba/SP (1967). .................................................. 12 
Foto 3.3 - Deslizamentos de terra Caraguatatuba/SP (1967). .................................................. 12 
Foto 3.4 - Deslizamentos de terra Caraguatatuba/SP (1967). .................................................. 12 
Foto 3.5 - Deslizamentos de terra Caraguatatuba/SP (1967). .................................................. 12 
Foto 3.6 - Deslizamentos de terra Caraguatatuba/SP (1967). .................................................. 12 
Foto 3.7 - Deslizamentos de terra em Angra dos Reis / RJ...................................................... 13 
Foto 3.8 - Deslizamentos de terra em Angra dos Reis / RJ...................................................... 13 
Foto 3.9 - Deslizamento de terra em Nova Friburgo / RJ. ....................................................... 13 
Foto 3.10 - Deslizamento de terra no Morro do Bumba em Niterói / RJ................................. 13 
Foto 3.11 - Deslizamento de terra em Niterói /RJ................................................................... 13 
Foto 3.12 - Deslizamento de terra Teresópolis / RJ. ................................................................ 13 
Foto 3.13 – Fundação em sapata. ............................................................................................. 16 
Foto 3.14 – Obra subterrânea. .................................................................................................. 16 
Foto 3.15 – Obra de contenção................................................................................................. 16 
Foto 3.16 – Obra de estrada. .................................................................................................... 16 
Foto 3.17 – Obra de barragem.................................................................................................. 16 
Foto 3.18 – Obra de túnel......................................................................................................... 16 
Foto 4.1 - Trado tipo Concha. Coleta e amostragem de solos acima do nível de água............ 28 
Foto 4.2 – Sondagem a trado com trado tipo Concha. Coleta e amostragem de solos acima do 
nível de água............................................................................................................................. 28 
Foto 4.3 – Trado Cavadeira tipo “Boca de Lobo”. Abertura de buracos e coleta de amostras de 
solos.......................................................................................................................................... 28 
Foto 4.4 – Trado Concha e Cavadeira tipo “Boca de Lobo”. Abertura de buracos e coleta de 
amostras de solos...................................................................................................................... 28 
Foto 4.5 - Trado tipo Concha. Coleta e amostragem de solos. ................................................ 28 
Foto 4.6 – Abertura de poço de inspeção e retirada de solo para coleta. ................................. 28 
Foto 4.7 – Poço de inspeção e retirada de solo para coleta. ..................................................... 29 
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Foto 4.8 – Coleta de amostra deformada.................................................................................. 29 
Foto 4.9 – Coleta de amostra deformada.................................................................................. 29 
Foto 4.10 – Transporte de amostra deformada......................................................................... 29 
Foto 4.11 - Trado mecanizado para coleta de amostra deformada........................................... 29 
Foto 4.12 - Trado mecanizado para coleta de amostra deformada........................................... 29 
Foto 4.13 - Amostrador-padrão de parede grossa “Raymond” (NBR 6.484 / 2001) – Fechado.
.................................................................................................................................................. 30 
Foto 4.14 - Amostrador-padrão de parede grossa “Raymond” (NBR 6.484 / 2001) – Aberto.
.................................................................................................................................................. 30 
Foto 4.15 - Caixa de madeira com amostra indeformada e parafinada, protegida com 
serragem. .................................................................................................................................. 31 
Foto 4.16 - Caixa de madeira com amostra indeformada e parafinada, protegida com 
serragem. .................................................................................................................................. 31 
Foto 4.17 - Caixa de isopor com amostra indeformada - envolvida em filme de PVC, 
protegida com plástico bolha.................................................................................................... 31 
Foto 4.18 - Caixa de isopor com amostra indeformada - envolvida em filme de PVC, 
protegida com plástico bolha.................................................................................................... 31 
Foto 4.19 - Amostrador de parede fina tipo “Shelby” montado pelo Prof. Haroldo Paranhos 
para retirada de amostra de solo. .............................................................................................. 32 
Foto 4.20 - Amostrador de parede fina tipo “Shelby” montado pelo Prof. Haroldo Paranhos 
para retirada de amostra de solo. .............................................................................................. 32 
Foto 4.21 - Amostrador de parede fina tipo “Shelby” com amostra extraída 
(www.damascopenna.com.br).................................................................................................. 32 
Foto 4.22 – Acondicionamento de amostra retirada no “Shelby” 
(www.damascopenna.com.br).................................................................................................. 32 
Foto 4.23 - Retirada de amostra indeformada. ......................................................................... 34 
Foto 4.24 - Retirada de amostra indeformada. ......................................................................... 34 
Foto 4.25 - Parafinamento da amostra indeformada. ............................................................... 34 
Foto 4.26 - Envolvimento com o morim. ................................................................................. 34 
Foto 4.27 - Envolvimento com o morim. ................................................................................. 34 
Foto 4.28 - Parafinamento do morim. ...................................................................................... 34 
Foto 4.29 - Retirada de amostra indeformada. ......................................................................... 35 
Foto 4.30 - Retirada de amostra indeformada. ......................................................................... 35 
Foto 4.31 - Amostra indeformada envolvida com filme de PVC............................................. 35 
Foto 4.32 – Transporte da amostra para o laboratório. ............................................................ 35 
Foto 4.33 – Local para guarda da amostra indeformada. ......................................................... 35 
Foto 4.34 – Guarda da amostra indeformada. .......................................................................... 35 
Foto 4.35 – Trépano de lavagem (http://www.contenco.com.br). ........................................... 37 
Foto 4.36 - Amostrador-padrão de parede grossa “Raymond” (NBR 6.484 / 2001) – Fechado.
.................................................................................................................................................. 38 
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Foto 4.37 - Amostrador-padrão de parede grossa “Raymond” (NBR 6.484 / 2001) – Aberto.
.................................................................................................................................................. 38 
Foto 4.38 – Execução de sondagem. Avanço por lavagem...................................................... 42 
Foto 4.39 – Execução de sondagem SPT. ................................................................................ 42 
Foto 4.40 – Material da lavagem do furo de sondagem. .......................................................... 43 
Foto 4.41 – Limpeza do furo de sondagem com o balde. ........................................................ 43 
Foto 4.42 - Limpeza do furo de sondagem com o balde. ......................................................... 43 
Foto 4.43 – Material da lavagem retirado do furo de sondagem.............................................. 43 
Foto 4.44 – Solo recuperado no amostrador da sondagem. ..................................................... 43 
Foto 4.45 – Solo recuperado no amostrador da sondagem. ..................................................... 43 
Foto 4.46 – Ponteira cônica...................................................................................................... 48 
Foto 4.47 – Cone instrumentado para CPT (CPTU = Piezocone = CPT + poro-pressão). ...... 48 
Foto 4.48 – Montagem para execução do ensaio CPT............................................................. 48 
Foto 4.49 – Montagem para execução do ensaio CPT............................................................. 48 
Foto 4.50 – Coroa com pastilha de vídia.................................................................................. 50 
Foto 4.51 – Barrilete................................................................................................................. 50 
Foto 4.52 – Sonda rotativa motorizada e Bomba de água (Fabricante Maquesonda).............. 51 
Foto 4.53 – Sonda rotativa motorizada (Fabricante Sondeq)................................................... 51 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 3.1. Limites das frações solo pelo tamanho dos grãos (mm). ...................................... 17 
Tabela 4.1 - Estados de compacidade e de consistência dos solos (NBR 6484 / 2001). ......... 40 
Tabela 4.2 – Valores sugeridos de k (Danzinger e Velloso, 1986, 1995). ............................... 49 
Tabela 4.3 – Diâmetros mais comuns de furos e testemunhos................................................. 50 
Tabela 4.4 – Qualidade do maciço rochoso pelo RQD. ........................................................... 52 
Tabela 4.5 – Tipo de rocha em função da recuperação. ........................................................... 53 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 3.1 - Atuação do transporte eólico na formação das dunas. ......................................... 20 
Figura 3.2 - Exemplos de solos coluvionares (tálus) encontrados na chapada diamantina. .... 22 
Figura 3.3 – Esquema de distribuição de matacões. ................................................................ 23 
Figura 4.1 - Trado Holandês. Utilizado para abertura de fustes e coleta de amostragem de 
solos com pouca coesão. .......................................................................................................... 27 
Figura 4.2 – Trado Cavadeira tipo “Boca de Lobo”. Utilizado abertura de buracos e coleta de 
amostras de solos com pouca coesão e de preferência úmidos. ............................................... 27 
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Figura 4.3 – Trado tipo I.P.T. Utilizado para abertura de fustes e coleta de amostragem de 
solos com pouca coesão ou úmidos acima do nível de água.................................................... 27 
Figura 4.4 –Trado tipo Concha. Utilizado para abertura de fustes e coleta de amostragem de 
solos acima do nível de água.................................................................................................... 27 
Figura 4.5 – Trado Helicoidal. Utilizado para perfurações (pré-furo) em Solos muito 
compactados. ............................................................................................................................ 27 
Figura 4.6 – Trado Helicoidal. Utilizado para perfurações (pré-furo) em Solos muito 
compactados. Obs.: Tem-se também na literatura este trado como “trado torcido”. ............... 27 
Figura 4.7 – Amostrador de parede fina tipo “Shelby”............................................................ 31 
Figura 4.8 – Posições para retirada de amostra indeformada................................................... 32 
Figura 4.9 – Trépano de lavagem (NBR 6484 / 2001)............................................................. 37 
Figura 4.10 - Dimensões do corpo do amostrador tipo raymond de 50,8 mm (NBR 6.484 / 
2001)......................................................................................................................................... 37 
Figura 4.11 – Esquema de perfuração por percussão e amostragem. ...................................... 39 
Figura 4.12 - Perfil de uma sondagem realizada em Brasília/DF com N. A. não encontrado. 44 
Figura 4.13 - Perfil de uma sondagem realizada em Brasília/DF com N. A. encontrado. ....... 45 
Figura 4.14 – Ensaio CPT (a) princípio de funcionamento e (b) vista de um equipamento 
(desenvolvido pela COPPE / UFRJ com a GROM – Automação e Sensores) ........................ 46 
Figura 4.15 – Penetrômetros para CPT (a) Delft, (b) Begemann, (c) cone elétrico (FUGRO, 
tipo subtração) e (d) piezocone (COPPE / UFRJ, modelo 2), estando indicados: (1) luva de 
atrito; (2) anel de vedação de solo; (3) anel de vedação de água; (4) célula de carga total; (5) 
célula de carga de ponta; (8) transdutor (medidor) de poro-pressão; (9) elemento poroso. .... 47 
Figura 4.16 – Ponteira mecânica (Begemann) com luva de atrito lateral (dimensões em mm).
.................................................................................................................................................. 47 
Figura 4.17 – Exemplo de determinação do RQD (Rock Quality Designation)...................... 53 
Figura 4.18 – Laudo de uma sondagem mista (SPT + Rotativa). ............................................ 54 
 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
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1.0. APRESENTAÇÃO 
Esta apostila foi elaborada para os alunos de graduação em Engenharia Civil na disciplina 
Geotecnia Ambiental com o objetivo de familiarizar os futuros Engenheiros com a área em 
questão. Entretanto, este material pode ser utilizado por qualquer Faculdade, desde que seja 
para fins educacionais, sem consulta prévia aos autores. 
O material que serviu de base para a elaboração desta apostilafoi: 
a) Experiências dos professores Rideci Farias e Haroldo Paranhos na Área Geotécnica / 
Geológica e Ambiental; 
b) Livros, apostilas, notas de aulas, entre outros materiais, diversos; 
c) “Sites” diversos consultados na “Internet”. 
 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
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2.0. GEOLOGIA DE ENGENHARIA 
2.1. INTRODUÇÃO 
 A Geologia de Engenharia e Ambiental é a ciência dedicada à investigação, estudo e solução 
de problemas de Engenharia e do Meio Ambiente decorrentes da interação entre a Geologia e 
os trabalhos e atividades humanas, bem como à previsão e desenvolvimento de medidas 
preventivas ou reparadoras de acidentes geológicos. A Geologia de Engenharia e Ambiental 
abrange: 
 
 a) A investigação e caracterização da morfologia, estrutura, estratigrafia, litologia e 
propriedades das formações geológicas; 
b) A caracterização das propriedades mecânicas, químicas e hidráulicas de todos os materiais 
terrestres envolvidos em construção, recuperação de recursos e alterações do meio ambiente; 
c) A avaliação do comportamento geomecânico e hidrogeológico dos maciços rochosos e 
terrosos; 
d) A prevenção de alterações ao longo do tempo das propriedades acima; 
e) A determinação dos parâmetros a serem considerados nas análises de estabilidade e na 
operação confiável das obras de Engenharia; 
f) A proteção, recuperação, melhoria e manutenção das condições ambientais. 
 
A Geologia de engenharia é um ramo das ciências geológicas que se dedica aos problemas e 
aplicações de conceitos geológicos no âmbito da engenharia. 
2.2. HISTÓRICO DA GEOLOGIA DE ENGENHARIA 
Langer (1990) diz que o início do desenvolvimento da Geologia de Engenharia remonta à 
segunda metade do século XIX. Na Áustria, em 1874, introduziu-se o termo Geologia de 
Engenharia. No Instituto Geológico da Terra, da Prússia, foram realizadas cartas geológicas 
acompanhando projetos de grandes obras, nos anos 20 e 30 do século passado. A seção de 
Geologia de Engenharia, criada em 1934, se ocupava, sobretudo, de pesquisas e tomadas de 
posição puramente geológicas. Esta é a primeira fase. 
Numa segunda fase, após a segunda guerra mundial, percebeu-se que junto aos 
conhecimentos de Geologia, certos conhecimentos técnicos de Engenharia Civil eram 
necessários para expor as correlações. Graças ao desenvolvimento da mecânica das rochas, a 
partir dos anos 1950, tomou-se consciência que as bases deste setor científico deveriam ser 
conhecidas do engenheiro-geólogo para este ter as respostas necessárias a sua tarefa, situada 
na fronteira entre a geologia e a construção. Um trabalho de equipe intenso, entre engenheiros 
e geólogos, tomou forma nos grandes escritórios. 
Na terceira fase, acrescentou-se a preocupação ambiental. Por isso, a Associação 
Internacional de Geologia de Engenharia, na assembléia geral de 1980, pede que todos os 
“experts” do domínio da Geologia de Engenharia, por ocasião da concepção e da construção 
de obras correspondentes, tenham toda a sua atenção voltada não somente a sua viabilidade e 
a sua eficácia, mas também, na mesma medida, à salvaguarda do meio ambiente e a sua 
utilização judiciosa; e assim fazendo, que se esforcem para estabelecer previsões quantitativas 
sobre as conseqüências das atividades humanas e de processos naturais sobre o meio ambiente 
geológico, com também em termos de espaço, de tempo, de modo e de intensidade. 
O Histórico do desenvolvimento da Geologia de Engenharia no Brasil foi resumido por Ruiz 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
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Engenharia de Fundações – 2º Semestre de 2012 9 
(1987), conforme a seguir: 
a) Milton Vargas em “Origem e Desenvolvimento da Geotecnologia no Brasil” (Quipu, Vol. 
2, nº 2 – 1985) aponta inúmeras importantes obras onde a presença da Geologia de 
Engenharia é desconhecida: 
a.1) 1854 – Estrada de Ferro Rio – Petrópolis (pé de serra); 
a.2) 1858 – Estrada de Ferro Pedro II (trecho inicial); 
a.3) 1860 – Estrada de Ferro Santos – Jundiaí; 
a.4) 1885 – Estrada de Ferro Curitiba – Paranaguá. 
 
Segundo Vargas, os primeiros documentos existentes de Geologia Aplicada às obras de 
Engenharia datam de 1907 e são de autoria do Engenheiro Miguel Arrojado Lisboa e se 
referem ao prolongamento da Estrada de Ferro Noroeste do Brasil (“Oeste de São Paulo – Sul 
de Mato Grosso”, M. Arrojado Lisboa, 1907). 
Coube também a Arrojado Lisboa a criação em 1909 do Centro de Pesquisas Geológicas da 
inspetoria de Obras Contra Secas, onde juntamente com geólogos americanos, efetuou 
inúmeros estudos geológicos para locais de barragens no nordeste. 
Outras obras no Rio de janeiro e São Paulo, grandiosas para a época, executadas no início do 
século passado, como a seguir: 
a) Adutora do Rio Claro, Salesópolis a São Paulo; 
b) Barragem de Guarapiranga – São Paulo; 
c) Estrada de Ferro Sorocaba – São Paulo; 
d) Túnel Nove de Julho – São Paulo; 
e) Túnel Moringuinho – São Paulo; 
f) Barragem de Lajes – 1ª. etapa – Rio de Janeiro, podem ter contado com alguma 
colaboração de especialistas em geologia, porém não constam registros nesse sentido. 
 
Em 1937 foi criada a Seção de Geologia e Petrografia no IPT, sob a chefia do Engº Moraes 
Rego. A primeira publicação dessa seção foi o Boletim nº 18 do IPT: “Contribuição para o 
estudo dos granitos da Serra da Cantareira”, cujos autores são Moraes Rego e Tharcizio Damy 
de Souza Santos. Contribuíram para esse trabalho os assistentes alunos Fernando Marques de 
Almeida e Ernesto Pichler. 
Em maio de 1938 essa Seção foi transformada na Seção de Geologia e Minas, sob a direção 
de T. D. de Souza Santos. Essa Seção foi extinta em 1939, passando Ernesto Pichler a 
trabalhar na recém criada Seção de Solos, porém sempre se dedicando a trabalhos na área de 
Geologia de Engenharia. Em 1955 foi criada a Seção de Geologia Aplicada do IPT, sob a 
chefia de Erneste Pichler. 
A partir dos anos de 1960 a Geologia de Engenharia experimentou um crescimento 
vertiginoso com a implantação de grandes empreendimentos como as Barragens de Jupiá e 
Ilha Solteira. 
Como exemplo, a Barragem de Ilha Solteira teve importância capital porque apresentou uma 
série de problemas geológicos, os quais, para serem resolvidos, obrigaram a grandes 
investimentos em pesquisa, principalmente pelo IPT/SP. 
Em 1961 é contratado o primeiro geólogo por empresa particular de engenharia, a Geotécnica 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
CREA/ PA 9736 – D.CREA/DF 9649 – D. 
Engenharia de Fundações – 2º Semestre de 2012 10 
S. A. 
Em setembro de 1968 é fundada a Associação Paulista de Geologia Aplicada, responsável 
pela Semana Paulista de Geologia Aplicada, em 1969, 1970, 1971 e 1972. 
Em dezembro de 1972 essa associação transformou-se na Associação Brasileira de Geologia 
de Engenharia (ABGE), responsável pelo Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia, 
em 1976, 1978, 1984, 1987, 1990, sendo este realizado junto com o IX Congresso Brasileiro 
de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações, patrocinado pela Associação Brasileira de 
Mecânica dos Solos. 
Em agosto de 1974 foi realizado em São Paulo o II Congresso Internacional de Geologia de 
Engenharia (IAEG / ABGE). 
A ABGE organizou, só ou com outras entidades, simpósios ou encontros sobre controle de 
erosão, escavação subterrânea; mineração e meio ambiente no Estado de São Paulo; barragens 
de rejeito e disposição de resíduos industriais e de mineração; risco geológico urbano (latino 
americano); instrumentação geotécnica de campo; depósitos quaternários; geotecnia da Bacia 
do Alto Paraná; características geológico-geotécnicas da Região Amazônica. 
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Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
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3.0. SOLOS 
O solo pode ser considerado sob o aspecto natural e ser tratado pelas ciências que estudam a 
natureza, como a geologia (ciência que estuda a Terra, sua composição, estrutura, 
propriedades físicas, história e os processos que lhe dão forma), a pedologia (nome dado ao 
estudo dos solos no seu ambiente natural) e a geomorfologia (estuda as formas da 
superfície terrestre). A geologia toma-o como resultante do intemperismo. A pedologia como 
objetivo específico. A geomorfologia como um material mobilizável. Por outro lado pode ser 
utilizável nas obras de engenharia. 
A maioria das obras de engenharia tem de alguma forma que transmitir as cargas sobre elas 
impostas ao solo. Além disso, em algumas obras, o solo é utilizado como o próprio material 
de construção, assim como o concreto e o aço são utilizados na construção de pontes e 
edifícios. São exemplos de obras que utilizam o solo como material de construção os aterros 
rodoviários, as bases para pavimentos de aeroportos e as barragens de terra, estas últimas 
podendo ser citadas como pertencentes a uma categoria de obra de engenharia a qual é capaz 
de concentrar, em um só local, uma enorme quantidade de recursos, exigindo para a sua boa 
construção uma gigantesca equipe de trabalho, calcada principalmente na 
interdisciplinaridade de seus componentes. 
O estudo do comportamento do solo frente às solicitações a ele imposta por estas obras é, 
portanto de fundamental importância. Pode-se dizer que, de todas as obras de engenharia, 
aquelas relacionadas ao ramo do conhecimento humano definido como geotecnia (do qual a 
mecânica dos solos faz parte), são responsáveis pela maior parte dos prejuízos causados à 
humanidade, sejam eles de natureza econômica ou mesmo a perda de vidas humanas. No 
Brasil, por exemplo, devido ao seu clima tropical e ao crescimento desordenado das 
metrópoles, um sem número de eventos como os deslizamentos de encostas ocorrem, 
provocando enormes prejuízos e ceifando a vida de centenas de pessoas a cada ano. Vê-se 
daqui a grande importância do engenheiro geotécnico no acompanhamento destas obras de 
engenharia, evitando por vezes a ocorrência de desastres catastróficos. As Fotos 3.1 a 3.12 
mostram diversos escorregamentos ocorridos no Brasil. 
 
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Foto 3.1 - Deslizamentos de terra 
Caraguatatuba/SP (1967). 
 
Foto 3.2 - Deslizamentos de terra 
Caraguatatuba/SP (1967). 
 
Foto 3.3 - Deslizamentos de terra 
Caraguatatuba/SP (1967). 
 
Foto 3.4 - Deslizamentos de terra 
Caraguatatuba/SP (1967). 
 
Foto 3.5 - Deslizamentos de terra 
Caraguatatuba/SP (1967). 
 
Foto 3.6 - Deslizamentos de terra 
Caraguatatuba/SP (1967). 
 
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Deslizamentos diversos ocorridos no Estado do Rio de Janeiro em 2010 e 2011. 
 
Foto 3.7 - Deslizamentos de terra em Angra 
dos Reis / RJ. 
 
Foto 3.8 - Deslizamentos de terra em Angra 
dos Reis / RJ. 
 
Foto 3.9 - Deslizamento de terra em Nova 
Friburgo / RJ. 
 
Foto 3.10 - Deslizamento de terra no Morro 
do Bumba em Niterói / RJ. 
 
Foto 3.11 - Deslizamento de terra em Niterói 
/ RJ. 
 
 
 
Foto 3.12 - Deslizamento de terra Teresópolis 
/ RJ. 
 
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Por ser o solo um material natural, cujo processo de formação não depende de forma direta da 
intervenção humana, o estudo e o entendimento de seu comportamento dependem de uma 
série de conceitos desenvolvidos em ramos afins de conhecimento. A Mecânica dos Solos é o 
estudo do comportamento de engenharia do solo quando este é usado ou como material de 
construção ou como material de fundação. 
Ela é uma disciplina relativamente jovem da Engenharia Civil, somente sistematizada e aceita 
como ciência em 1925, após trabalho publicado por Terzaghi (Terzaghi, 1925), que é 
conhecido, com todos os méritos, como o pai da mecânica dos solos. 
Um entendimento dos princípios da Mecânica dos Sólidos é essencial para o estudo da 
Mecânica dos Solos. O conhecimento e aplicação de princípios de outras matérias básicas 
como Física e Química são também úteis no entendimento desta disciplina. Por ser um 
material de origem natural, o processo de formação do solo, o qual é estudado pela geologia, 
irá influenciarem muito no seu comportamento. O solo é um material trifásico, composto 
basicamente de ar, água e partículas sólidas. A parte fluida do solo (ar e água) pode se 
apresentar em repouso ou pode se movimentar pelos seus vazios mediante a existência de 
determinadas forças. O movimento da fase fluida do solo é estudado com base em conceitos 
desenvolvidos pela mecânica dos fluidos. Podem-se citar ainda algumas disciplinas, como a 
Física dos Solos, ministrada em cursos de Agronomia, como de grande importância no estudo 
de uma Mecânica dos Solos mais avançada, denominada de Mecânica dos Solos não 
saturados. Além disto, o estudo e o desenvolvimento da Mecânica dos Solos são fortemente 
amparados em bases experimentais, a partir de ensaios de campo e laboratório. 
A aplicação dos princípios da Mecânica dos Solos para o projeto e construção de fundações é 
denominada de "Engenharia de Fundações". A Engenharia Geotécnica (ou Geotecnia) pode 
ser considerada como a junção da Mecânica dos Solos, da Engenharia de Fundações, da 
Mecânica das Rochas, da Geologia de Engenharia e mais recentemente da Geotecnia 
Ambiental, que trata de problemas como transporte de contaminantes pelo solo, avaliação de 
locais degradados, proposição de medidas de mitigação para áreas degradadas, projetos de 
sistemas de proteção em aterros sanitários, etc. 
A seguir, algumas aplicações, da Mecânica dos Solos: 
Fundações: As cargas de qualquer estrutura têm de ser, em última instância, descarregadas 
no solo através de sua fundação. Assim a fundação é uma parte essencial de qualquer 
estrutura. Seu tipo e detalhes de sua construção podem ser decididos somente com o 
conhecimento e aplicação de princípios da Mecânica dos Solos. 
Obras subterrâneas e estruturas de contenção: Obras subterrâneas como estruturas de 
drenagem, dutos, túneis e as obras de contenção como os muros de arrimo, cortinas 
atirantadas somente podem ser projetadas e construídas usando os princípios da Mecânica dos 
Solos e o conceito de "interação solo-estrutura". 
Projeto de pavimentos: o projeto de pavimentos pode consistir de pavimentos flexíveis ou 
rígidos. Pavimentos flexíveis dependem mais do solo subjacente para transmissão das cargas 
geradas pelo tráfego. Problemas peculiares no projeto de pavimentos flexíveis são o efeito de 
carregamentos repetitivos e problemas devidos às expansões e contrações do solo por 
variações em seu teor de umidade. 
Escavações, aterros e barragens: A execução de escavações no solo requer freqüentemente 
o cálculo da estabilidade dos taludes resultantes. Escavações profundas podem necessitar de 
escoramentos provisórios, cujos projetos devem ser feitos com base na Mecânica dos Solos. 
Para a construção de aterros e de barragens de terra, onde o solo é empregado como material 
de construção e fundação, necessita-se de um conhecimento completo do comportamento de 
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engenharia dos solos, especialmente na presença de água. O conhecimento da estabilidade de 
taludes, dos efeitos do fluxo de água através do solo, do processo de adensamento e dos 
recalques a ele associados, assim como do processo de compactação empregado é essencial 
para o projeto e construção eficientes de aterros e barragens de terra. 
As Fotos 3.13 a 3.18 mostram algumas das obras em que se aplica a Mecânica dos Solos. 
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Foto 3.13 – Fundação em sapata. 
 
Foto 3.14 – Obra subterrânea. 
 
Foto 3.15 – Obra de contenção. 
 
Foto 3.16 – Obra de estrada. 
 
Foto 3.17 – Obra de barragem. 
 
Foto 3.18 – Obra de túnel. 
 
 
 
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3.1. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 
3.1.1. Introdução 
Quando se menciona a palavra solo já nos vem à mente uma idéia intuitiva do que se trata. No 
linguajar popular a palavra solo está intimamente relacionada com a palavra terra, a qual 
poderia ser definida como material solto, natural da crosta terrestre onde habitamos, utilizado 
como material de construção e de fundação das obras do homem. Uma definição precisa e 
teoricamente sustentada do significado da palavra solo é, contudo bastante difícil, de modo 
que o solo adquire diferentes conotações a depender do ramo do conhecimento humano que o 
emprega. 
Entretanto há diversos conceitos dependendo da área de conhecimento. Para a agronomia, o 
termo solo significa o material relativamente fofo da crosta terrestre, consistindo de rochas 
decompostas e matéria orgânica, o qual é capaz de sustentar a vida. Desta forma, os 
horizontes de solo para agricultura possuem em geral pequena espessura. Para a geologia, o 
termo solo significa o material inorgânico não consolidado proveniente da decomposição das 
rochas, o qual não foi transportado do seu local de formação. Na engenharia, é conveniente 
definir como rocha aquilo que é impossível escavar manualmente, que necessite de explosivo 
para seu desmonte. Chama-se de solo, em engenharia, a rocha já decomposta ao ponto 
granular e passível de ser escavada apenas com o auxílio de pás e picaretas ou escavadeiras. 
A ABNT (NBR 6502) define solo como: “Material proveniente da decomposição das rochas 
pela ação de agentes físicos ou químicos, podendo ou não ter matéria orgânica.” 
Ainda de acordo com a ABNT / NBR 6502, os solos são classificados em relação ao tamanho 
dos grãos em (Tabela 3.1): 
Tabela 3.1. Limites das frações solo pelo tamanho dos grãos (mm). 
TAMANHO DOS GRÃOS 
(mm) 
TEXTURA NOME 
Maior que Menor que 
Pedregulhos 2,0 60,0 
Solos Grossos 
areias 0,06 2,0 
siltes 0,002 0,06 
Solos Finos 
argilas 
 
0,002 
 
Todos os solos se originam da decomposição das rochas por intemperismo. Entende-se por 
intemperismo o conjunto de processos físicos, químicos e biológicos pelos quais a rocha se 
decompõe para formar o solo. Pode ocorrer que um solo retorne à condição de rocha, em um 
processo chamado de litificação, que, se for muito intenso, formará rochas sedimentares e 
eventualmente metamórficas. 
Os fatores que mais influenciam na formação dos solos são: clima, o tipo de rocha, a 
vegetação, o relevoe o tempo de atuação destes fatores. Dentre estes, destaca-se o clima. A 
mesma rocha poderá formar solos completamente diferentes se a decomposição ocorre sob 
clima diferente. Por outro lado, diferentes rochas podem formar solos semelhantes quando a 
decomposição ocorre em clima semelhante. Pode-se dizer que, sob o mesmo clima, a 
tendência é formar-se o mesmo tipo de solo ainda que as rochas sejam diferentes. 
Os processos de intemperismo físico reduzem o tamanho das partículas, aumentando sua área 
de superfície e facilitando o trabalho do intemperismo químico. Já os processos químicos e 
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biológicos podem causar a completa alteração física da rocha e alterar suas propriedades 
químicas. 
3.1.1.1. Intemperismo físico (desintegração mecânica) 
É o processo de decomposição da rocha sem a alteração química dos seus componentes. Os 
principais agentes do intemperismo físico são citados a seguir: 
a) Variações de temperatura: provoca a expansão e contração das rochas e por conseqüência, 
fraturas que aumentam com o tempo; 
b) Repuxo coloidal: O repuxo coloidal é caracterizado pela retração da argila devido à sua 
diminuição de umidade, o que em contato com a rocha pode gerar tensões capazes de fraturá-
la; 
c) Ciclos gelo/ degelo: como a água dilata quando congela, esse processo amplia as fraturas; 
d) Alívio de pressões: o alívio de pressões irá ocorrer em um maciço rochoso sempre que há 
retirada de material sobre ou ao lado do maciço, provocando a sua expansão, o que por sua 
vez, irá contribuir no fraturamento, estricções e formação de juntas na rocha. Estes processos, 
isolados ou combinados (caso mais comum) "fraturam" as rochas continuamente, o que 
permite a entrada de agentes químicos e biológicos, cujos efeitos aumentam a fraturação e 
tende a reduzir a rocha a blocos cada vez menores. 
3.1.2. Intemperismo químico (decomposição química) 
É o processo de decomposição da rocha com alteração química de seus componentes. Há 
várias formas através das quais as rochas decompõem-se quimicamente. Pode-se dizer, 
contudo, que praticamente todo processo de intemperismo químico depende da presença da 
água. É a falta de água que faz com que, nos desertos, os fenômenos de decomposição 
química não se desenvolvam, motivo pelo qual a areia predomina nestas zonas. A análise das 
pedras trazidas da Lua mostra uma composição semelhante às nossas só que sem a 
decomposição química uma vez que não há água na Lua. 
Entre os processos de intemperismo químico destacam-se os seguintes: 
a) Hidrólise: dentre os processos de decomposição química do intemperismo, a hidrólise é a 
que se reveste de maior importância, porque é o mecanismo que leva a destruição dos 
silicatos, que são os compostos químicos mais importantes da litosfera. Em resumo, os 
minerais na presença dos íons H+ liberados pela água são atacados, reagindo com os mesmos. 
O H+ penetra nas estruturas cristalinas dos minerais desalojando os seus íons originais (Ca++, 
K+, Na+, etc.) causando um desequilíbrio na estrutura cristalina do mineral e levando-o a 
destruição. 
b) Hidratação: como a própria palavra indica, é a entrada de moléculas de água na estrutura 
dos minerais. Alguns minerais quando hidratados (feldspatos, por exemplo) sofrem expansão, 
levando ao fraturamento da rocha. 
c) Carbonatação: o ácido carbônico é o responsável por este tipo de intemperismo. O 
intemperismo por carbonatação é mais acentuado em rochas calcárias em função da diferença 
de solubilidade entre o CaCO3 e o bicarbonato de cálcio formado durante a reação. Os 
diferentes minerais constituintes das rochas originarão solos com características diversas, de 
acordo com a resistência que estes tenham ao intemperismo local. Há, inclusive, minerais que 
têm uma estabilidade química e física tal que normalmente não são decompostos. O quartzo, 
por exemplo, por possuir uma enorme estabilidade física e química é parte predominante dos 
solos grossos, como as areias e os pedregulhos. 
Um exemplo típico de formação é o chamado solo residual de granito também chamado de 
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solo de alteração de granito e bastante comum no Brasil: o granito (rocha constituída pelos 
minerais: quartzo, feldspato e mica), em um clima tropical úmido, sofre o seguinte processo 
de decomposição: depois de formado e trazido à superfície da crosta terrestre, é fraturado pela 
alternância de temperatura. Em seguida começa o ataque químico da água acidulada, 
geralmente com gás carbônico proveniente da decomposição de vegetais. Essa acidulação é 
proporcional à temperatura e, portanto, bem mais efetiva nos países tropicais. O feldspato 
presente é atacado. A rocha desmancha-se e os grãos de quartzo, que não são decompostos, 
soltam-se formando areia e pedregulho. O feldspato decomposto, vai dar argilas e sais 
solúveis, que são carreados pela água. Algumas espécies de mica sofrem processo de 
alteração semelhante ao do feldspato, formando argila, enquanto outras resistem e vão formar 
as palhetas brilhantes presentes nos solos micáceos. Se a rocha matriz for basalto, resultará, 
predominantemente, argila, pois o basalto não contém quartzo. Como exemplo pode ser 
citado a terra roxa da bacia do rio Paraná, um solo argiloso com grande fertilidade, produto da 
decomposição do maior derrame de basalto que se tem notícia no planeta. 
3.1.3. Intemperismo biológico 
Neste caso, a decomposição da rocha se dá graças a esforços mecânicos produzidos por 
vegetais através das raízes, por animais através de escavações dos roedores, da atividade de 
minhocas ou pela ação do próprio homem, ou por uma combinação destes fatores, ou ainda 
pela liberação de substâncias agressivas quimicamente, intensificando assim o intemperismo 
químico, seja pela decomposição de seus corpos ou através de secreções, como é o caso dos 
ouriços do mar. 
Logo, os fatores biológicos de maior importância incluem a influência da vegetação no 
processo de fraturamento da rocha e o ciclo de meio ambiente entre solo e planta e entre 
animais e solo. Pode-se dizer que a maior parte do intemperismo biológico poderia ser 
classificado como uma categoria do intemperismo químico em que as reações químicas que 
ocorrem nas rochas são propiciadas por seres vivos. 
3.2. TIPOS DE SOLOS 
Em função do mecanismo de formação, costuma-se dividir os solos em três grandes grupos: 
residual, sedimentar e orgânico. 
3.2.1. Residual 
É aquele que permanece no local de decomposição da rocha de origem. Obedece a uma 
gradual transição de solo até rocha e por isto mesmo sua resistência é crescente com a 
profundidade. 
3.2.2. Sedimentar 
É aquele que sofreu a ação de agentes transportadores. Devido à variaçãoque pode haver em 
camadas sobrepostas, é neste tipo de solo que surge a maioria dos problemas de fundações. 
Uma camada subjacente pode ter maior compressibilidade e menor resistência que a 
sobrejacente e a sondagem, por algum motivo, não atingiu a profundidade suficiente para 
detectá-la. 
Pode-se listar os agentes de transporte, por ordem decrescente de seletividade, em: 
a) Ventos (solos eólicos); 
b) Águas (solos aluvionares): 
 b.1) Água dos mares e oceanos (solos marinhos); 
 b.2) Água dos rios (solos fluviais); 
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 b3) Água de chuvas (solos pluviais); 
c) Geleiras (solos glaciais); 
d) Gravidade (solos coluvionares). 
 
a) Solos eólicos 
O transporte pelo vento dá origem aos depósitos eólicos de solo. Em virtude do atrito 
constante entre as partículas, os grãos de solo transportados pelo vento geralmente possuem 
forma arredondada. A capacidade do vento de transportar e erodir é muito maior do que possa 
parecer à primeira vista. Vários são os exemplos de construções e até cidades soterradas 
parcial ou totalmente pelo vento, como foram os casos de Itaúna - ES e Tutóia - MA; os grãos 
mais finos do deserto do Saara atingem a Inglaterra, percorrendo uma distância de mais de 
3000km!. Como a capacidade de transporte do vento depende de sua velocidade, o solo é 
geralmente depositado em zonas de calmaria. 
O transporte eólico é o mais seletivo tipo de transporte das partículas do solo. Se por um lado 
grãos maiores e mais pesados não podem ser transportados, os solos finos, como as argilas, 
têm seus grãos unidos pela coesão, formando torrões dificilmente levados pelo vento. Esse 
efeito também ocorre em areias e siltes saturados (falsa coesão) o que faz da linha de lençol 
freático (definida por um valor de pressão da água intersticial igual à atmosférica) um limite 
para a atuação dos ventos. 
Pode-se dizer, portanto que a ação do transporte do vento se restringe ao caso das areias finas 
ou siltes. Por conta destas características, os solos eólicos possuem grãos de aproximadamente 
mesmo diâmetro, apresentando uma curva granulométrica denominada de uniforme. 
As dunas são exemplos comuns de solos eólicos nordeste do Brasil. A formação de uma duna 
se dá inicialmente pela existência de um obstáculo ao caminho natural do vento, o que 
diminui a sua velocidade e resulta na deposição de partículas de solo (Figura 3.1) 
Vento
Mar
 
Figura 3.1 - Atuação do transporte eólico na formação das dunas. 
A deposição continuada de solo neste local acaba por gerar mais deposição de solo, já que o 
obstáculo ao caminho do vento se torna cada vez maior. Durante o período de existência da 
duna, partículas de areia são levadas até o seu topo, rolando então para o outro lado. Este 
movimento faz com que as dunas se desloquem a uma velocidade de poucos metros por ano, 
o que para os padrões geológicos é muito rápido. 
Outro tipo de solo de formação eólica e o solo loéssico que é formado por deposições sobre 
vegetais que ao se decomporem deixam seu molde no maciço, o Loess é um solo bastante 
problemático para a engenharia, pois a despeito de uma capacidade de formar paredões de 
altura fora do comum e inicialmente suportar grandes esforços mecânicos, podem se romper 
completa e abruptamente devido ao umedecimento. 
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O Loess, comum na Europa oriental, geralmente contêm grandes quantidades de cal, 
responsável por sua grande resistência inicial. Quando umedecido, contudo, o cimento 
calcáreo existente no solo pode ser dissolvido e solo entra em colapso. 
 
b) Solos Aluvionares 
A água é o mais efetivo agente transportador. Geralmente o solo é transportado de montanhas 
ou regiões mais altas pelos rios e enxurradas. As partículas vão se depositando de acordo com 
seu diâmetro à medida que a velocidade de escoamento da água diminui. Desta forma a água é 
um agente transportador bastante seletivo sendo comum nas embocaduras dos rios solos 
muito finos cujas partículas (colóides) se depositaram devido a formação de flóculos pela 
ação da água do mar. 
Um grave problema do mundo moderno são as enchentes. Os escoamentos superficiais das 
águas, agindo como agente de erosão e transporte, contribui para aumentar o problema 
provocando o assoreamento dos rios. Deve-se registrar que a ação antrópica ligada ao 
desmatamento, é a causa principal do assoreamento (Leinz & Amaral, em seu excelente livro 
“Geologia Geral”, citam que, a perda anual de solo em uma floresta natural é da ordem de 4 
kg por hectare; a transformação desta floresta em pastagem aumenta esta perda para 700 kg 
por hectare e em uma plantação de algodão, para 38000 kg por hectare. 
Os mesmos autores chamam atenção para a capacidade de transporte dos rios. Estimam que o 
volume de detritos mais sais solúveis carreados pelo rio Amazonas em uma ano equivale a um 
cubo de 620 m de aresta. Um rio pequeno como o Paraíba do Sul transporta diariamente cerca 
de 15000 t em suspensão (174 kg por segundo). 
 
c) Solos glaciais 
O gelo é um agente transportador muito importante uma vez que em eras anteriores, cerca de 
30% da superfície dos continentes era coberta por gelo perene. Destas regiões, em virtude de 
desequilíbrio entre a quantidade de gelo que se forma e a que se funde, grandes massas se 
deslocam a uma velocidade muito pequena (alguns metros por ano, embora as geleiras da 
Groelândia possam atingir velocidades de até 24 m/dia). Quando ocorre o degelo, o material 
incorporado nas geleiras durante sua movimentação, que pode chegar a 50% do volume da 
geleira, se deposita no mesmo local, formando um solo altamente heterogêneo, e por isto 
mesmo problemático como terreno de fundação. 
O Brasil, há cerca de 200 milhões de anos, sofreu intensa atividade glacial, havendo claros 
vestígios desta atividade no Sul do país muito embora a ocorrência de solos glaciais em nosso 
país seja pequena. 
 
d) Solos coluvionares 
São solos formados pela ação da gravidade. Os solos coluvionares são dentre os solos 
transportados os mais heterogêneos granulometricamente, pois a gravidade transporta 
indiscriminadamente desde grandes blocos de rocha até as partículas mais finas de argila. 
Entre os solos coluvionares estão os escorregamentos das escarpas da Serra do Mar formando 
os Tálus nos pés do talude, massas de materiais muito diversas e sujeitas a movimentações de 
rastejo. Têm sido também classificados como coluviões os solos superficiais do Planalto 
Brasileiro depositados sobre solos residuais. 
Os tálus são solos coluvionares formados pelo deslizamento de solo do topo das encostas. No 
sul da Bahia existem solos formados pela deposição de colúvios em áreas mais baixas, os 
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quais se apresentam geralmente com altos teores de umidade e são propícios à lavoura 
cacaueira. Encontram-se solos coluvionares (tálus) também na Cidade Baixa, em Salvador, ao 
pé da encosta paralela à falha geológica que atravessa a Baia de Todos os Santos. 
De extrema beleza são os tálus encontrados na Chapada Diamantina, Bahia. A Figura 3.2 
lustra formações típicas da região. A parte mais inclinada dos morros corresponde à formação 
original, enquanto que a parte menos inclinada é composta basicamente de solo coluvionar 
(tálus). 
 
 
Figura 3.2 - Exemplos de solos coluvionares (tálus) encontrados na chapada diamantina. 
3.2.3. Solo orgânico 
A formação dá-se ou pela impregnação de matéria orgânica (húmus) em sedimentos pré-
existentes, ou ainda pela decomposição da matéria orgânica que já ocorria nos sedimentos. 
Uma parte dos produtos da decomposição da matéria orgânica é escura e relativamente 
estável, e impregna os solos orgânicos: é o húmus. Por ser facilmente carreado pela água, em 
suspensão, o húmus só impregna permanentemente os solos finos (as argilas, os siltes e, em 
pequena escala, as areias finas). Assim, não ocorrem areias grossas orgânicas ou pedregulhos 
orgânicos. 
Quando a matéria orgânica provém de decomposição sobre o solo de grande quantidade de 
folhas, caules e troncos de plantas forma-se um solo fibroso, essencialmente de carbono, de 
alta compressibilidade e baixíssima resistência, que se chama turfa. Provavelmente este é pior 
tipo de solo para os propósitos do engenheiro geotécnico. 
A diferença entre argilas e siltes orgânicos e a turfa está no fato de que os primeiros são mais 
pesados, pois a turfa, tendo grandes teores de carbono, é de densidade menor. Por outro lado, 
a turfa é combustível quando seca e os outros não o são. 
3.2.4. Alguns resultados do intemperismo 
Como conseqüência do intemperismo, as rochas são fragmentadas, seus minerais perdem as 
fortes ligações entre si e (ou) transforma-se em outros e o conjunto deixa de apresentar a 
resistência mecânica original, tornando-se desagregável. Nessa transição de rocha a solo, 
pode-se distinguir alguns estádios. 
3.2.4.1. Rocha alterada 
É um material com resistência diminuída, mas que se comporta como rocha. 
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3.2.4.2. Saprólito 
É um material em que os feldspatos e ferromagnesianos já estão quase todos alterados. 
Apresenta a estrutura da rocha e certa resistência, dificultando ser trabalhado por meio 
manuais. A piçarra pode ser considerada rocha alterada ou saprólito e se refere a um material 
granular formado por fragmentos de rocha alterada ou fraturada. 
O avanço da intemperização nos maciços cristalinos se processa principalmente pelas fraturas. 
A formação de matacões é um caso especial de blocos de rocha ao avanço daintemperização. 
Ocorre geralmente em rochas maciças, pouco fraturadas, principalmente nas de composição 
granítica. Esses blocos, inicialmente na forma de cubos ou paralelepípedos, limitados por 
fraturas, são atacados por todos os lados pelo intemperismo, mas de forma dupla nas arestas e 
tripla nos vértices, tornando-se, com a evolução do processo, esféricos ou ovóides. Essas 
bolas de rocha, pouco ou não intemperizadas, ficam imersas no saprólito, no solo saprolítico, 
no solo superficial ou até sobre o solo, quando este já sofreu erosão. A Figura 3.3 mostra um 
esquema do processo. 
Solo superficial
Solo residual
 
Figura 3.3 – Esquema de distribuição de matacões. 
 
A localização desses matacões no solo é importante para a engenharia porque indicará 
dificuldades em escavações, na cravação de estacas, resistências diferenciadas ou às vezes 
ilusórias nas fundações de uma edificação. 
Com o avanço da intemperização, todos os minerais alteráveis se modificam e o material se 
desagrega com facilidade, sendo em termos mecânicos, tipicamente um solo, então chamado 
solo saprolítico. Ainda pode ser identificada a estrutura da rocha e a disposição dos minerais 
originais. O solo saprolítico pode ser confundido com o horizonte C dos perfis pedológicos. 
As rochas graníticas ou gnáissicas produzem, neste estado, um material conhecido como 
saibro. 
Estas divisões não são tão rígidas. Há outras maneiras de classificar os materiais que vão 
desde a rocha até a superfície do solo. 
 
 
 
 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
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4.0. MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA / GEOLÓGICA 
Os levantamentos de superfície consistem, basicamente, na descrição dos solos e rochas 
encontrados na superfície do terreno. A descrição inclui a análise geomorfológica, a qual 
permite interpretar o relevo para estabelecer tipos de formações e estruturas geológicas / 
geotécnicas. 
Este tipo de interpretação pode ser feito com fotografias aéreas, principalmente por pares 
estereoscópicos, os quais, com auxílio do estereoscópio, permitem uma visão do relevo da 
área sob observação. 
Os dados, tanto as descrições de campo quanto as interpretações de fotografias aéreas, são 
lançados em mapa. Este trabalho frequentemente é auxiliado pelo inventário das pesquisas 
anteriores sobre a área e pode incluir mapas geológicos / geotécnicos, descrição de formações, 
dados de sondagens, etc. Ao final dessa fase, normalmente é expedido um relatório 
acompanhado de um mapa geológico / geotécnico com seções geológicas / geotécnicas e 
coluna estratigráfica. 
Esse tipo de levantamento com mapa e seções geológicas/ geotécnicas constitui a melhor 
forma de se obter uma noção global da área de interesse, inclusive comprevisões do que 
ocorre em subsuperfície e ao mais baixo custo. Normalmente esse levantamento deverá 
preceder e oriental as outras modalidades de investigação de subsuperfície. 
Os métodos de investigação são bastante variados. Entretanto, neste curso, dá-se ênfase às 
sondagens SPT e rotativas. Apenas para efeito de conhecimento, apresenta-se um breve 
resumo dos métodos de investigação mais comuns. 
a) Métodos Diretos: Permitem a observação direta da superfície ou do subsolo pela coleta de 
amostras superficiais ou ao longo de uma perfuração ou mesmo pelamedição direta de 
propriedades “in situ”. Geralmente utilizados em escavações, sondagens e ensaios de campo. 
b) Métodos Indiretos: As propriedades dos solos são estimadas indiretamente pela observação 
à distância ou pela medida de outras grandezas do solo. Geralmente utilizados pelo 
sensoriamento remoto ou ensaios geofísicos (geoelétricos, sísmicos, potenciais). 
4.1. INVESTIGAÇÃO E AMOSTRAGEM DE SOLOS PARA ENSAIOS EM 
LABORATÓRIO 
4.1.1. Investigação do subsolo 
Para os projetos de engenharia, deve ser feito um reconhecimento dos solos envolvidos para 
sua identificação, avaliação de seu estado e, eventualmente, para amostragem visando à 
realização de ensaios especiais. Amostragem em taludes, abertura de poços e perfurações no 
subsolo são os procedimentos empregados com este propósito. 
4.1.2. Retirada de amostras 
A caracterização de um solo, através de parâmetros obtidos em ensaios de laboratório, 
depende, simultaneamente, da qualidade da amostra e do procedimento dos ensaios. Tanto 
para a amostragem quanto para os ensaios existem normas, brasileiras e estrangeiras, que 
regem o assunto e que, portanto devem ser obedecidas. 
Em qualquer laboratório de geotecnia, dois tipos de amostras são usuais na realização desses 
ensaios. Tais amostras são deformadas e indeformadas 
A amostra deformada, uma porção de solo desagregado, deve ser representativa do solo que 
está sendo investigado, apenas, quanto à textura e constituição mineral. Ela é usada na 
identificação táctil e visual, nos ensaios de classificação (granulometria, limites de 
consistência e massa específica dos sólidos), no ensaio de compactação e na preparação de 
corpos de prova para ensaios de permeabilidade, compressibilidade e resistência ao 
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cisalhamento. Essas amostras, até mais ou menos um metro abaixo da superfície do terreno, 
poderão, usualmente, ser obtidas através de ferramentas simples (pás, enxadas, picaretas e 
outras mais apropriadas a cada caso), enquanto que para uma profundidade maior é necessário 
o uso de ferramentas especiais (trados ou um amostrador de parede grossa). 
A amostra indeformada, geralmente de forma cúbica ou cilíndrica, deve ser representativa da 
estrutura e teor de umidade do solo, na data de sua retirada, além da textura e composição 
mineral. Ela é usada para se determinar as características físicas do solo in situ, como os 
índices físicos, o coeficiente de permeabilidade, os parâmetros de compressibilidade e de 
resistência ao cisalhamento. Uma amostra indeformada pode ser obtida de diversas maneiras 
dependendo da cota da amostragem, da densidade do solo e da posição do lençol freático. 
Assim para solos moles abaixo do nível d’água será usado um amostrador de parede fina, 
enquanto que, para solos acima do nível d’água e mais densos deve-se abrir um poço até a 
cota de interesse e retirar um bloco de solo usando uma caixa como forma e com as 
dimensões apropriadas ao tipo e número de ensaios a realizar. 
Na retirada, no transporte e no manuseio, de qualquer um dos dois tipos de amostras, devem 
ser tomados cuidados extras para que a amostra não sofra nenhuma avaria. 
Os equipamentos e acessórios, o procedimento da amostragem, os cuidados e o 
dimensionamento de cada uma das amostras serão descritos nos itens seguintes. 
4.1.2.1. Aparelhagem 
a) Trados de diversos tipos e diâmetros; 
b) Amostrador de parede grossa; 
c) Caixa metálica, de madeira ou de isopor; 
d) Amostrador de parede fina. 
4.1.2.2. Acessórios 
a) Sacos de lona ou de plástico de diferentes tamanhos; 
b) Pás, enxadas, picaretas, facas, espátulas, conchas; 
c) Fogareiro a gás; 
d) Parafina; 
e) Tecido fino, tipo morim, ou filme de PVC; 
f) Etiquetas; 
g) Serragem ou plástico bolha. 
4.1.2.3. Procedimentos para a amostragem 
Para cada um dos tipos de amostras representativas o procedimento na amostragem será 
diferente. A seguir será descrita a forma de se obter uma amostra deformada e uma amostra 
indeformada em bloco, em uma camada acima do nível d’água. 
4.1.2.4. Amostra deformada 
Para este tipo de amostragem deve-se inicialmente, fazer uma limpeza no local de trabalho, 
retirando a vegetação superficial, raízes e qualquer outra matéria estranha ao solo, para só 
depois iniciar o processo de coleta da amostra. Comumente quando a cota de retirada da 
amostra está a até um metro abaixo da superfície do terreno faz-se uma escavação, até a cota 
de interesse, com uma das ferramentas indicadas e, então, faze-se a coleta. 
Geralmente, dependendo do tipo de solo, entre um e seis metros de profundidade pode-se usar 
o trado cavadeira, desde que, o furo não precise de revestimento. Para uma profundidade 
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maior do que seis metros ou quando o solo necessitar de um tubo de revestimento do furo 
deve-se usar o trado helicoidal. As Figuras 4.1 a 4.6 apresentam trados típicos utilizados em 
Mecânica dos Solos para coleta de amostras deformadas, e nas Fotos 4.1 a 4.12 mostrados 
trabalhos de campo relacionados com coleta, amostragem e transporte de amostras 
deformadas de solos. 
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Figura 4.1 - Trado Holandês. Utilizado para 
abertura de fustes e coleta de amostragem 
de solos com pouca coesão. 
 
Figura 4.2 – Trado Cavadeira tipo “Boca de 
Lobo”. Utilizado abertura de buracos e coleta 
de amostras de solos com pouca coesão e de 
preferência úmidos. 
 
Figura 4.3 – Trado tipo I.P.T. Utilizado 
para abertura de fustes e coleta de 
amostragem de solos com pouca coesão ou 
úmidos acima do nível de água. 
 
Figura 4.4 –Trado tipo Concha. Utilizado para 
abertura de fustes e coleta de amostragem de 
solos acima do nível de água. 
 
 
 
Figura 4.5 – Trado Helicoidal. Utilizado 
para perfurações (pré-furo) em Solos muito 
compactados. 
 
Figura 4.6 – Trado Helicoidal. Utilizado para 
perfurações (pré-furo) em Solos muito 
compactados. Obs.: Tem-se também na 
literatura este trado como “trado torcido”. 
 
Rideci Farias.