MECANICA SOS DOLOS

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Ciências do Ambiente
AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do Ambiente
CEN / CCE0255 – MECÂNICA DOS SOLOS
Aula 07 – REVISÃO GERAL
Professor Ádamo Figueiredo
Ciências do Ambiente
AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do Ambiente
REVISÃO GERAL – AV2 e 
AV3
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A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO GEOTÉCNICOS
O solo constitui-se em um importante elemento nas obras de engenharia,
por ser:
• Material de fundação: elemento onde se apoiam todas as obras de
engenharia, prédios, pontes, barragens, estradas, etc., recebendo delas todas
as cargas provenientes do peso próprio de suas estruturas e de sua
funcionalidade.
• Material de construção: elemento utilizado para construção de barragens,
rodovias, aterros e moradias (solo-cimento).
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O conhecimento da estrutura, composição e
comportamento do solo perante a presença das
cargas estruturais e da água é de vital
importância para a estabilidade das
construções, e proteção das pessoas que se
utilizam de tais obras.
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O solo é formado por agentes físicos,
químicos e biológicos, de uma forma muito
desigual nas várias regiões do planeta
(intemperismo).
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“É a camada superficial da crosta
terrestre alterada ou decomposta
em contato com a atmosfera e
com o universo vivo ou biosfera
(Coelho e Terra, 2001)”
(COELHO, M. A. & TERRA, L. Geografia geral: o espaço
natural e socioeconômico. Moderna, 2001).
Imagem: Delta Basalto Creek, no Rio Colorado, perto do início das 
rochas do embasamento no Grand Canyon / Autor: National Park 
Service / public domain in the United States.
Definição da área da Geografia Física
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Definição da área de Eng. Agrícola
“Solo é a parte do regolito, ou do manto
decomposto, diferenciado por processos
orgânicos, contendo matéria orgânica, fungos
e bactérias que sustenta o universo vegetal
em todas as suas formas e tamanhos.”
Fonte:
http://www.ead.ftc.br/portal/upload/geo/5p/01-
pedologia.pdf
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Definição da EMBRAPA
“O solo é a camada superficial da
crosta terrestre resultante da ação
combinada dos fatores de formação:
material de origem (rocha), clima,
organismos vivos, relevo e tempo. O
solo é considerado como o meio
natural capaz de suportar o
crescimento das plantas.” (EMBRAPA,
1999).
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“O solo é um corpo tridimensional da
paisagem, resultante da ação combinada de
vários processos pedogenéticos (adição,
perdas, transformações...) e depende da
intensidade de manifestação dos fatores de
formação - clima, relevo e organismos- sobre
o material de origem durante certo período
de tempo. As inúmeras combinações de
intensidades de manifestação desses fatores
condicionam a formação de uma imensidade
de tipos de solos, composição e
comportamentos diferenciados.”
OLIVEIRA, 2005
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Em se tratando de 
solos e rochas, a 
heterogeneidade é 
a regra, a 
homogeneidade a 
exceção”
De que são formadas?
Diversos tipos de 
Minerais diferentes
Heterogeneidade
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• Na Mecânica dos Solos, a umidade é considerada como um dos
fatores que regem as propriedades dos solos.
• A água influência na capacidade de carga do solo, podendo levar um
solo coesivo a se comportar plasticamente, contrair ou inchar, etc.
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ORIGEM DOS SOLOS 
Todos os solos se originam da decomposição das rochas que constituíam
inicialmente a crosta terrestre. A decomposição é decorrente de agentes físicos e
químicos.
Por decomposição física: através de agentes como água, temperatura,
vegetação, vento; formam-se os pedregulhos e areias (solos de partículas
grossas) e até mesmo os siltes (partículas intermediárias), e, somente em
condições especiais, as argilas (partículas finas). Na ação do intemperismo
físico, não há alteração na composição química e minerológica da rocha,
mas sim laterações texturais, ou seja dissociação das partículas das rochas,
que consequentemente resultam em solo grosso.
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ÁGUA
TEMPERATURA
VEGETAÇÃO
VENTO
PEDREGULHOS
AREIAS
SILTES
ARGILAS
Partículas grossas
Partículas interm.
Partículas finas
Mais comumente formados
Dificilmente formados
Formadas em condições especiais
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Por decomposição química: entende-se o processo em que há
modificação química ou mineralógica das rochas de origem. O
principal agente é a água e os mais importantes mecanismos
de ataque são a oxidação, hidrólise, hidratação, carbonatação e
os efeitos químicos da vegetação. As argilas representam o
ultimo produto do processo de decomposição, logo formam,
predominantemente, solo fino.
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OXIDAÇÃO
HIDRÓLISE
HIDRATAÇÃO
CARBONATAÇÃO 
Solos com tamanho de 
partículas variadas 
Predominantemente solos finos
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Intemperismo 
biológico – físico 
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Intemperismo 
biológico – físico 
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Intemperismo biológico -
químico
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Intemperismo 
biológico – químico 
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Dissolução do calcário em contato com a água – favorecido pela vegetação (intemperismo 
biológico – químico)
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• Horizonte: camada de solo aproximadamente paralela à
superfície com propriedades distintas das camadas
adjacentes.
• Os horizontes se formam como consequência da
movimentação de substâncias cuja intensidade varia com as
condições onde se forma o próprio solo. A natureza e o
número de horizontes varia muito.
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Horizonte E
Quando existe grande perda de material
ao longo do perfil do solo, aparece um a
camada de cor clara denominada
"horizonte E" na base do horizonte "A".
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Superfície
O horizonte C corresponde à transição entre solo e
rocha, apresentando, normalmente, em seu interior,
fragmentos de rocha não alterados.
Maior atividade biológica
O horizonte R corresponde à rocha inalterada
O horizonte E existem em solos que perdem muito
material ao longo do perfil
O horizonte B corresponde ao local de mistura entre
mat. Org e minerais
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Eluviação é proeminente
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Observe o perfil de solo em um corte para a 
construção de uma rodovia
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AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do AmbientePERFIL DE SOLO
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Clima (precipitação e temperatura)
• O clima é o fator que, isoladamente, mais contribui para o intemperismo;
• Determinar o tipo e a velocidade do intemperismo em uma dada região;
• A temperatura desempenha um papel duplo
• Acelera as reações químicas (com o aumento de temperatura)
• Aumentando a evaporação (diminuindo a quantidade de água disponível
para a lixiviação)
• Precipitação
• favorecendo a instalação de seres vivos que irão acelerar o intemperismo.
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Organismos
• Compreende os vegetais, animais, bactérias, fungos, liquens, os
quais têm influencias dinâmicas nos processos de formação do
solo;
• Exercem ações físicas e químicas sobre o material de origem e
continuam a atuar no perfil do solo;
• Ações conservadoras e transformadoras.
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Exemplo de organismos encontrados nos
solos
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Material de origem
• O solo possui características semelhantes ao seu material originário
(rocha matriz) adicionado a matéria orgânica dos locais subjacentes.
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Relevo
• O relevo regula a velocidade do escoamento superficial das águas
pluviais (o que também depende da cobertura vegetal) e, portanto,
controla a quantidade de água que se infiltra nos perfis;
• Maior a inclinação irá favorecer a erosão, logo o perfil será menos
espesso e o solo, com isso, mais raso.
• Localidades mais planas terão maior infiltração, logo o
intemperismo químico será acentuado.
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Tempo
• O uso do termo tempo/idade em mecânica dos solos/pedologia
normalmente está relacionado à maturidade, ao grau de
desenvolvimento de um solo, e não ao tempo cronológico;
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• Assim, quando se diz que:
• Um solo é jovem, isto significa que a pedogênese foi pouco
intensa, ou que a taxa de erosão foi maior que a taxa de
pedogênese (relevo acidentado), formando um solo pouco
espesso, podendo apresentar minerais ainda passíveis de
intemperização;
• A referência a um solo velho, indica tratar-se de um solo
espesso, com minerais profundamente intemperizados.
Tempo
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Processos Gerais De Formação Do Solo
• São processos que produzem as modificações que ocorrem no solo
devido à atuação dos fatores de formação do solo;
• Consistem de adição, remoção ou perda, transformação e
translocação;
• A ação mais ou menos pronunciada de um ou mais desses processos
gerais conduz aos chamados processos específicos de formação do
solo
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PROCESSO GERAL CARACTERÍSTICAS
Adição Adição de qualquer contribuição externa ao perfil do
solo (adubo, agrotóxicos...)
Remoção (ou perda) Perdas de componentes do solo
Transformação Intemperismos (físico e químico)
Translocação movimento de materiais de um ponto para o outro 
dentro do perfil do solo
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Processos Específicos De Formação Do Solo
• São aqueles em que ocorre atuação destacada de um ou
mais dos processos gerais de adição, remoção,
translocação ou transformação, de formação do solo;
• Os principais processos específicos de formação do solo
são: latossolização, podzolização, hidromorfismo,
salinização.
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PROCESSO ESPECÍF. CARACTERÍSTICAS
Latossolização Solo ácido, permeável
Podzolização Solos com elevado teor de argila
Hidromorfismo Solos alagados, coloração escura
Salinização 
(halomorfismo)
Acúmulo de sais no solo, encontrados em planícies ou 
depressões 
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CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS PELA SUA ORIGEM
• Os solos podem ser classificados (de acordo com a
sua origem) em dois grandes grupos:
• Solos residuais e
• Solos transportados (sedimentares).
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RESIDUAIS
Maduro
Granulometria 
Fina
Pouca semelhança 
com a Rocha sã 
Próx. a superfície
Jovem 
Irregulares
Muito material a 
ser decomposto
Saprolítico
Rocha pouco 
alterada
Rocha Inalterada
Formados na mesma localidade 
do material parental
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TRANSPORTADOS
Coluvionares Ação da gravidade
Aluvionares Águas de rios
Eólicos Ação do vento
Drifts Transportado por geleiras
Orgânicos Diversas ações
Sofrem transporte por 
diversos tipos de agentes
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Solos Coluvionares
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Solos Aluvionares
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Solos eólicos:
• São os solos resultantes do
carregamento pelo vento;
• O transporte eólico provoca o
arredondamento das partículas, em
virtude do seu atrito constante.
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COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
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GRUPO CARACTERÍSTICAS
Silicatos • Feldspato, mica e quartzo
• São os minerais mais atacados pela natureza, dando origem aos
argilos-minerais
Óxidos de Ferro • hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4) e a limonita (Fe2O3H2O)
• Tonalidade Vermelho escura
Carbonatos • Calcita e Dolomita
• Calcário
Sulfatos • Agressivos a materiais de construção
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Ataque de Sulfatos às construções
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As argilas são constituídos de pequeníssimos minerais
cristalinos chamados “Argilo-minerais”, dentre os quais
distinguem-se três grupos principais:
• Caolinitas; 
• Montmorilonitas; 
• Ilitas.
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• De forma geral as argilas possuem Retenção de água elevada,
coesão elevada e consistência plástica ou pegajosa;
• Granulometria fina e delicada, possuindo a maciez de talco de
perfumaria (seca), e molhada produz a sensação tátil de um
sabonete molhado.
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ARGILO-MINERAL CARACTERÍSTICAS
Caolinita • Constituída de Silício e Alumínio
• Parcialmente estáveis
Montmorilonita • Uma unidade de alumínio entre duas unidades de silício
• Instáveis em presença de água
Ilita • Constituída de Silício e Alumínio de forma permutável
• Estável e não muito afetada pela água
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Tabela informando o tamanho dos grãos
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A identificação visual e táctil conta essencialmente de identificar e
anotar:
1) A ocorrência ou não de matéria “estranha” ao solo (Raízes,
pequenas conchas,matéria orgânica).
2) A cor natural da amostra (branco, cinza, preto, marrom,
amarelo, vermelho, roxo, azul e verde).
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3) Teor de umidade
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4) Minerais reconhecíveis (no caso do solo arenoso)
5) Odores estranhos (indicativo de matéria orgânica ou de
algum composto químico)
6) Granulometria
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Testes manuais
• Conjunto de testes simples e rápidos utilizados para identificar o
grão predominante no solo;
• A distinção entre areia e argila é relativamente fácil;
• A diferenciação entre silte e argila é extremamente difícil através
desses testes;
• Os testes estão descritos na aula 04.
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• Granulometria: classificação em função do tamanho dos
grãos e suas proporções;
• Pode ser feita, de forma qualitativa, através de vários
testes visuais e tácteis de simples execução.
• De forma quantitativa através da análise granulométrica
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Análise 
Granulométrica
Peneiramento
Sedimentação
(Solos mais grosseiros – areias
e os pedregulhos)
(Fração fina do solo – siltes e
argilas)
Métodos:
Realizados em aulas práticas
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Curva Granulométrica
Ordenadas: quantidade de solo que passa
Abscissas: malha da peneira
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Exemplo: peneira de 1,5 mm, 90% do solo passou
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Exemplo: peneira de 0,6 mm, 80% do solo passou
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Exemplo: peneira de 0,42 mm, 70% do solo passou
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Exemplo: peneira de 0,25 mm, 40% do solo passou
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Exemplo: peneira de 0,15 mm, 10% do solo passou
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Exemplo: peneira de 0,075 mm, 0% do solo passou
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Resultado
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Solo bem graduado
• Formado por várias frações de solo de tamanho distinto;
• Desde partículas maiores (areia e pedregulho) até as partículas menores
(silte e argila).
Partículas maiores Partículas menores
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Solo de graduação uniforme
• Todo o solo ou, pelo menos, a maioria dele é formado partículas de solo
de mesmo tamanho;
Partículas de mesmo tamanho
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Solo de graduação aberta
• Quando é observada a falta de uma determinada fração de tamanho do
solo;
Falta de determinado tamanho de partícula
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A
BC
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Uma simples observação das estruturas dos solos
• Podemos verificar que os solos que apresentam grandes volumes de espaços vazios
possuem considerável compressibilidade;
• O termo compressibilidade representa a capacidade do solo de diminuir seus vazios
quando comprimidos por uma tensão externa.
• Ex: imagine a construção de um aterro sobre um solo argiloso. A disposição de novas
camadas sobre este faz com que seja reduzido o volume de vazios com a consequente
expulsão da água contida nesses espaços. Logo, teremos redução dos poros com a
expulsão da água contida. Este fenômeno e conhecido na mecânica dos solos como
adensamento.
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RS-115, em 2015, foi fechada ao longo de 10km
em função do adensamento do solo
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PROCESSO CARACTERÍSTICAS
Amolgamento • Ação de amassamento da argila em todas as direções,
sem que para isso provoque alteração do teor de
umidade. Perda da estrutura do solo.
Sensibilidade • A mensuração da redução da resistência mecânica
sofrida em função da ação de amolgamento
Tixotropia • Refere-se a recuperação da resistência perdida pela
argila pelo efeito do amolgamento
Amolgamento, sensibilidade, tixotropia das argilas
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Índices dos Solos
Grandezas envolvidas:
As principais grandezas de um solo são:
Ps – peso das partículas sólidas;
Pa – peso da água; 
* o peso do ar é considerado desprezível
Vs – volume das partículas sólidas;
Va – volume da água;
Var – volume do ar; 
Vv - volume de vazios; 
Teremos sempre: Pt = Ps + Pa
Vt = Vs + Va + Var = Vs + Vv
Vv
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Umidade (h) / (w)
• Relação entre o peso da água e o peso dos sólidos;
• É expresso pela letra h;
• Para sua determinação, pesa-se o solo no seu estado natural, seca-se em estufa a
105°C até constância e peso e pesa-se novamente. Tendo-se o peso das duas
fases, a umidade é calculada;
• É a operação mais frequente em um laboratório de solos;
• Os teores de umidade dependem do tipo de solo e situam-se geralmente entre 10
e 40%, podendo ocorrer valores muito baixos (solos secos) ou muito altos (150%
ou mais).
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Exemplo: Uma amostra de solo foi coletada em campo. Verificou-se que a
amostra, juntamente com seu recipiente, pesavam 120,45g. Após permanecer
em estufa a 105°C, até estabilizar o peso, o conjunto pesava 110,92g. Sendo a
massa do recipiente de coleta da amostra de 28,72g, qual a umidade deste solo?
pa = 120,45 − 28,72 = 91,73g
ps = 110,92− 28,72 = 82,20g
prec = 28,72g
h = 91,73 – 82,20
82,20
x 100 = 11,59%
Dados: 
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Porosidade (n)
• Relação entre o volume de vazios e o total
• Porosidade, geralmente, assume valores entre 30 e 70%
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Dados: 
VT1= 120 cm³
VT2= 112 cm³
Vv= 120 – 112 = 8cm³
n= 8 x100 
112
= 7,14%
Exemplo: Determinado grupo de supermercados resolveu ampliar o seu galpão de
abastecimento. Ao analisar o solo do local escolhido para receber a ampliação
chegou-se ao seguinte resultado antes da amostra ir para a estufa: VT = 120 cm³. Após
retirar a amostra da estufa verificou-se o VT = 112 cm³. Há uma certa desconfiança
dos engenheiros em relação a uma elevada porosidade que esse solo pode possuir,
pois isso acarretaria uma instabilidade no terreno. De posse do índice de porosidade
confirme ou rejeite as desconfianças apontadas pelos engenheiros. (Caso hipotético)
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Os engenheiros estão errados. O local escolhido para receber a 
ampliação é adequado, haja vista a sua baixa porosidade (7,14%) –
conferindo certa estabilidade ao terreno. 
Exemplo: Determinado grupo de supermercados resolveu ampliar o seu galpão de
abastecimento. Ao analisar o solo do local escolhido para receber a ampliação
chegou-se ao seguinte resultado antes da amostra irpara a estufa: VT = 120 cm³. Após
retirar a amostra da estufa verificou-se o VT = 112 cm³. Há uma certa desconfiança
dos engenheiros em relação a uma elevada porosidade que esse solo pode possuir,
pois isso acarretaria uma instabilidade no terreno. De posse do índice de porosidade
confirme ou rejeite as desconfianças apontadas pelos engenheiros. (Caso hipotético)
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índice de vazios (e)
• É definido pela relação entre o volume de vazios e o volume de sólidos;
• Os valores médios situam-se entre 0,5 a 1,5, porém, em algumas argilas, o
índice de vazios pode atingir valores superiores a 3.
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Exemplo: Calcule o índice de vazios de um solo com as seguintes características
anteriores ao processo de secamento na estufa: VT=40 cm³; após 8h na estufa a 105°C
a amostra ficou com VT= 32cm³. Após essa fase, o solo foi compactado e seu volume
passou a ser de 27cm³. Com base nesses dados, calcule o índice solicitado no início da
questão. (Obs: situação hipotética).
Dados: 
VT1= 40 cm³
VT2= 32 cm³
VT3= 27 cm³
Va= 40 – 32
Va= 8cm³
Var= 32 – 27
Var = 5 cm³
Vv= Va + Var
Vv= 8 + 5
Vv= 13 cm³
e= 13 = 0,92 
Vt= Vs + Vv
27= Vs + 13
Vs= 14 cm³
14
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Grau de saturação (S)
• Representa a relação entre o volume de água e o volume de vazios;
• O grau de saturação de um solo varia de 0 a 100%. Solo saturado possui grau
de saturação = 100% e solo completamente seco = 0%.
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Exemplo: Foi realizado um estudo laboratorial em dois ambientes diferentes os quais
possuíam solos diferentes para a inserção de uma obra. Após a verificação do ensaio do
solo 1 verificou-se que a amostra de solo possuía o Vt= 30 cm³ e o Va=10 cm³. O solo 2
foi submetido aos mesmos testes e seus valores foram: Va = 50 cm³ e Vv= 70 cm³ (após
estufa). Qual dos dois solos, de acordo com o grau de saturação, é o mais indicado para
a realização da obra?
Dados: 
Solo 1:
Va = 10
Vv= Vt-Va
Vv= 20
Solo 2:
Va = 50
Vv= 70
S1= 10 x100
20
= 50% 
S2= 50 x100
70
= 71,42%
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De acordo com o grau de saturação do terreno. O local mais 
indicado para a realização da obra é o ambiente que possui o 
solo 1
Exemplo: Foi realizado um estudo laboratorial em dois ambientes diferentes os quais
possuíam solos diferentes para a inserção de uma obra. Após a verificação do ensaio do
solo 1 verificou-se que a amostra de solo possuía o Vt= 30 cm³ e o Va=10 cm³. O solo 2
foi submetido aos mesmos testes e seus valores foram: Va = 50 cm³ e Vv= 70 cm³ (após
estufa). Qual dos dois solos, de acordo com o grau de saturação, é o mais indicado para
a realização da obra?
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Resolução questões do exercício de fixação 4
09. Considere uma amostra de solo que foi colocada junto com uma cápsula e levada à
balança, apresentando uma massa de 126,12 g. Essa amostra permaneceu em estufa até
atingir constância de peso, e então foi pesada novamente, desta vez tendo uma massa de
106,09 g. A massa da cápsula era de 37,12 g. Qual o valor da umidade do solo?
i) Pi = 126,12g
Pii= 106,09g
Massa capsula= 37,12g
ii) 126,12 – 37,12 = 89g
106,09 – 37,12 = 68,97g
iii) 89 – 68,97 = 0,2904 x 100 = 29,04%
68,97
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Resolução questões do exercício de fixação 4
10. Uma amostra de um solo tem massa total (Mt) de 22kg. O volume total (Vt)
correspondente a esta amostra é 12,20 litros. Desta amostra subtrai-se uma parte, para a
qual se determina: Peso total (Pt) = 70g; Peso dos sólidos (Ps) = 58g; volume das part.
sólidas (Vs)= 6805,43𝑐𝑚³; volume das partículas líquidas= 3759,48 𝑐𝑚³; volume de vazios
(Vv) = 5355,74𝑐𝑚³. Determine:
a) O teor de umidade (h)
b) O volume total da amostra de solo (Vt)
c) A porosidade (n)
d) O índice de vazios (e)
e) Grau de saturação do solo
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Resolução questões do exercício de fixação 4
M𝑡 = 22 𝑘𝑔 = 22000 𝑔
𝑉𝑡= 12,20 𝐿 = 12,20 𝑑𝑚³= 12200 𝑐𝑚³
a) Umidade
h= 70 – 58 = 0,2068 x 100 = 20,69%
b) Volume total
Vt = Vv + Vs
Vt= 5355,74 + 6805,43
= 12161,18 cm³
58 
c) Porosidade
n= 5355,74 x 100 = 44,03%
d) Índice de vazios
e= 5355,74 = 0,78
12161,18
6805,43
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Resolução questões do exercício de fixação 4
e) Grau de saturação do solo
S= 3759,48 x 100 = 70,20%
5355,74
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Compactação do solo
• Processo manual ou mecânico que visa reduzir o volume de seus vazios e, assim,
aumentar sua resistência, tornando-o mais estável;
• Com o procedimento de compactação, altera-se o estado inicial dos solos com a
redução imediata de seu índice de vazios;
• Aumento da resistência mecânica deste solo bem como a melhoria das
propriedades hidráulicas;
• Como dito, o ganho de resistência mecânica por meio da compactação será
traduzido pelo acréscimo da resistência ao cisalhamento do solo e pela redução
de sua compressibilidade e permeabilidade.
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ÍNDICE DE VAZIOS
Água também é expulsa, 
mas o ar é o objetivo 
principal
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CILINDRO COM 
SOLO
SOQUETE
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Processo manual de compactação de solo
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Processo mecânico de compactação de solo
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A umidade mais elevada 
serve como facilitadora do 
encaixe entre os grãos
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• Na compactação de um solo, sob um determinado teor de
umidade, a quantidade de grãos sólidos presente é mantida
constante;
• Com a aplicação de uma energia de compactação, temos a
eliminação do ar presente nos vazios (também há eliminação
de água, porém em menor escala);
• Com a eliminação de parte do ar presente nos vazios do solo,
temos uma imediata redução de volume (com a aproximação
dos grãos), levando assim à densificação deste material.
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Principais Compressores
Rolo liso: Tem a vantagem de que a superfície de contato com o solo é
pequena e, portanto, a compressão atinge pequenas profundidades.
São indicados somente para a compactação de pedregulhos, areias,
pedra britada, lançadas em camadas de não mais de 15 cm.
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AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do Ambiente Rolo Compactador liso
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Rolo pneumático: É caracterizado pela pressão de área de contato
com o solo, as quais dependem da pressão deenchimento dos pneus
e do peso do compressor.
 É indicado para solos de granulação fina arenosa.
 Tem o inconveniente de deixar superfícies lisas entre as
camadas.
 Necessário escarificar a superfície de contato entre as mesmas.
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AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do Ambiente Rolo Compactador pneumático
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Rolo pé-de-carneiro: principal vantagem é o entrosamento
perfeito entre as camadas compactadas, resultando numa
entrosamento de torrões de solo.
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AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do AmbienteRolo Compactador pé de carneiro
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Vibradores (sapo): Ótimos para compactar areias (os pé-de-
carneiro ou pneumático não são eficientes). Camadas de 15 cm.
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AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do Ambiente Sapo
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Tensão capilar
• De acordo com o conceito da física, podemos definir a capilaridade como
um processo onde a água, em contato com um meio sólido, eleva-se e
mantém-se elevada a uma certa altura em relação à sua linha de pressão
atmosférica;
• A ascensão da água dá-se através de “caminhos” de pequena dimensão ou
“capilares” existentes na estrutura sólida – interstícios;
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• Nos solos, você poderá observar o mecanismo de
capilaridade pela ascensão da água presente nos poros de
um solo saturado, além de sua linha freática;
• A altura alcançada pela água que ascende pelos interstícios
do solo varia de solo para solo a depender de sua natureza.
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• De acordo com Sousa Pinto (2002), os vazios dos solos são tão
pequenos que podem ser interpretados como tubos capilares
irregulares e interconectados;
• Assim, a altura de ascensão da água no solo dada pelo mecanismo de
capilaridade dependerá da ordem de grandeza dos vazios que, por
sua vez, dependerão do tamanho das partículas;
vazios dos solos 
Quanto menor o tamanho do grão, maior a altura 
alcançada por capilaridade
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Umidade ascendente por capilaridade
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• Nos pedregulhos a altura de ascensão da água por capilaridade
tem o alcance de poucos centímetros;
• Nas areias, o alcance dá-se na ordem de 1 a 2 metros acima da
linha freática;
• Nos siltes, a altura de ascensão é da ordem de 3 a 4 metros;
• Nas argilas, estes valores abrangem dezenas de metros.
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“O primeiro requisito para se abordar qualquer problema de mecânica dos solos consiste
num conhecimento tão perfeito quanto possível das condições do subsolo, isto é , no
reconhecimento da disposição, natureza e espessura das suas camadas, assim como das
suas características, com respeito ao problema em exame. Tal conhecimento implica, pois, a
prospecção do subsolo e a amostragem ao longo do seu decurso. Nesta fase dos estudos e
em determinadas obras, torna-se indispensável, ainda, a colaboração, com o engenheiro
civil, de um geólogo experimentado. A importância desses estudos é tão grande e tão
evidente que alguém já comparou o engenheiro que os omitisse com um cirurgião que
operasse sem um prévio diagnóstico ou com um advogado que defendesse uma causa sem
um prévio entendimento com o seu cliente” (CAPUTO, 1988).
Investigação Geotécnica
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• Dentro dos métodos disponíveis de investigação geotécnica, o
custo de um programa de prospecção bem conduzido situa-se
entre 0,5 a 1,0% do valor total da obra, ou seja, custo este
irrisório diante de sua necessidade e benefício;
• Com as informações obtidas por seu intermédio, poderão ser
realiza os projetos dentro dos padrões de segurança e economia
exigidos.
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• Método direto – sempre que houver possibilidade de se coletarem
amostras de solo e de observar o subsolo (poços, trincheiras,
sondagens etc.);
• Métodos Indiretos – quando as propriedades do solo forem obtidas
por estimativas indiretas ou correlações (ensaios geofísicos,
sensoriamento etc.);
• Métodos semidiretos – solução mista de investigação, na qual
informações mecânicas do solo prospectados, correlações indiretas
são relacionadas com sua natureza.
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Entre os principais métodos diretos, destacam-se:
• Poços – perfurados manualmente com o auxílio de pás e
picaretas, com diâmetro mínimo da ordem de 60 cm;
• Trincheiras – são valas profundas, feitas com o auxílio de
equipamento mecânico. Permitem um exame visual continuo do
subsolo;
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Poço de Inspeção
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AULA 01: Introdução ao Estudo em Ciências do Ambiente Trincheira de Inspeção
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• Sondagem a trado
• As informações obtidas são apenas do tipo de solo, espessura de
camada e posição do lençol freático;
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Sondagem a trado
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• Sondagem a percussão (SPT) – é o método de prospecção do
subsolo para fins de fundação mais empregado no Brasil;
• Entre suas vantagens, destacam-se o seu baixo custo, a simplicidade
de execução, a possibilidade de colher amostras, a determinação da
posição do lençol freático e a obtenção de informações sobre a
consistência e a compacidade dos solos;
• Permite a obtenção do perfil estratigráfico do subsolo;
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Sondagem a percussão (SPT)
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• Sondagem rotativa – empregada na perfuração de rochas, de
solos de alta resistência e de matacões ou blocos de natureza
rochosa;
• O equipamento possui uma haste metálica rotativa, com um
amostrador em sua extremidade que dispõe de uma coroa de
diamante;
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Sondagem rotativa
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Métodos indiretos de investigação geotécnica
• São baseados nos processos geofísicos;
• resistividade elétrica ou velocidade de propagação de ondas sonoras.
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• Sísmica de refração – ensaio fundamentado no princípio da
velocidade de propagação de ondas sonoras;
• Assim, por meio da produção de uma emissão sonora do terreno,
explosivos ou pancadas, registra-se em geofones instalados à
superfície, o tempo gasto entre a explosão e a chegada das ondas
aos geofones;
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Métodos semidiretos de investigação geotécnica
• Os métodos semidiretos de investigação geotécnica ocorrem
em ensaios in situ, porém não fornecem o tipo de solo;
• Por meio de correlações indiretas, é possível a obtenção de
comportamentos mecânicos das camadas investigadasCiências do Ambiente
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• Vane Test
• O ensaio consiste na cravação de uma palheta onde é
medido o torque necessário para cisalhar o solo, segundo
uma superfície cilíndrica de ruptura, que se desenvolve ao
redor da palheta quando se aplica ao aparelho uma
velocidade constante;
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Vane test
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• Ensaio de penetração estática de cone – ensaio que consiste
na cravação de um cone instrumentado no solo com o
propósito de simular a cravação de estacas;
• São indicadas as propriedades do solo como, por exemplo,
coesão e consistências das argilas;
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Penetração estática de cone
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• Ensaio pressiométrico – ensaio desenvolvido com o objetivo de
medir o módulo de elasticidade e a resistência ao cisalhamento
dos solos e rochas in situ;
• O aparelho é constituído de uma célula que é introduzida em
furos de sondagem, ligada a um aparelho de medida de pressões
e volume.
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Ensaio pressiométrico
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Muito Obrigado 
pela companhia 
no semestre!
adamo.figueiredo.mesquita@gmail.com
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AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.