Apostila de Infaestrutura de Ferrovias Vol I

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Gerência de Ensino
Coordenadoria do Curso Técnico de Ferrovias
INFRA-ESTRUTURA DE 
FERROVIAS
VOLUME I
Vitória - Fevereiro - 2007
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 
Sumário
1Introdução....................................................................................................................3
2Conceitos de Hidrologia..............................................................................................5
2.1Introdução............................................................................................................5
2.2Ciclo hidrológico...................................................................................................7
2.3Bacia hidrográfica..............................................................................................10
2.3.1Delimitação da bacia..................................................................................10
2.3.2Forma da bacia...........................................................................................11
2.3.3Relevo.........................................................................................................13
2.3.4Padrões de drenagem................................................................................13
2.3.5Densidade de Drenagem............................................................................13
2.3.6Cobertura vegetal da bacia.........................................................................14
2.3.7Características Geológicas.........................................................................14
2.3.8Transporte de Sedimentos.........................................................................14
2.3.9Características Térmicas............................................................................14
2.3.10Ocupação e Uso do Solo..........................................................................15
2.3.11Tempo de Recorrência.............................................................................16
3Conceitos de Mecânica dos Solos............................................................................19
3.1Introdução..........................................................................................................19
3.2As partículas constituintes dos solos.................................................................19
3.2.1A origem dos solos.....................................................................................19
3.2.2Classificação dos solos pela sua origem....................................................20
3.2.3Tamanho das partículas.............................................................................22
3.2.4Constituição mineralógica...........................................................................22
3.2.5Estrutura.....................................................................................................23
3.2.6O estado do solo.........................................................................................24
3.2.7Classificação de solos por meio de ensaios.............................................. 28
3.3Compressibilidade..............................................................................................36
3.3.1Introdução...................................................................................................36
3.3.1Analogia da Mecânica de Terzaghi............................................................36
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 
3.3.2Compressibilidade dos Terrenos Pouco Permeáveis (Argila)....................38
3.3.3Compressibilidade dos Terrenos Permeáveis (Areia e Pedregulho)......... 38
3.4Classificação dos solos......................................................................................38
3.4.1A importância da classificação dos solos...................................................38
3.4.1Classificação Unificada...............................................................................39
3.4.1Sistema Rodoviário de Classificação.........................................................44
3.5Questionário.......................................................................................................46
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 1
1 INTRODUÇÃO
Uma ferrovia começa a partir da necessidade de ligar dois pontos.
Entretanto, geralmente isso não é simplesmente o caso de colocar uma estrada de 
ferro em linha reta e as composições circulando sobre ela. Existe diversos fatores 
que devem ser levados em consideração para a elaboração de um projeto, tais 
como características de relevo, geologia, hidrologia, ecologia e sociologia, inclusive, 
das regiões que serão afetadas, tanto direta quanto indiretamente.
Figura 1.1 Estrada de ferro australiana (WIKIPEDIA, 2006)
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 1
Devido a essa diversidade, o estudo da via férrea é usualmente dividida em duas 
partes; infraestrutura e superestrutura. A infraestrutura compreende todos os 
elementos que são utilizados para possibilitar a construção e operação da estrada 
de ferro propriamente dita. Compreende os estudos de traçado, definição do projeto, 
serviços de terraplenagem, drenagem e obras de arte (pontes, viadutos, túneis, etc). 
A superestrutura é composta pelo conjunto sub-lastro, lastro, dormentes, trilhos e 
acessórios de via (máquinas de mudança de via, moegas, “car-dumpers”, etc).
Espera-se que ao final deste trabalho os alunos tenham uma visão de que a via 
férrea em si é um sistema, e que cada uma de suas partes deve estar em 
consonância com as demais para que todo o sistema funcione de acordo com o 
esperado.
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
2 CONCEITOS DE HIDROLOGIA
2.1 INTRODUÇÃO
Hidrologia é uma ciência multidisciplinar que lida com a ocorrência, circulação e 
distribuição das águas na Terra (Figura 2.1), suas propriedades físicas e químicas, e 
sua interação com o meio ambiente. Devido à natureza complexa do ciclo 
hidrológico e da sua relação com o clima, tipos de solo, topografia e geologia, a 
hidrologia se confunde com outras ciências que fazem parte da geografia física, tais 
como: meteorologia, geologia e oceanografia.
Figura 2.1 Representação de algumas formas da presença da água na natureza
Desde tempos imemoriais e até épocas bem recentes, a origem da água das 
nascentes e dos rios se constituiu em problema bastante controvertido. Alguns 
filósofos devotaram muito tempo no estabelecimento de hipóteses para explicar a 
origem da água das nascentes e dos rios, dentre eles, destacam-se Thales (+ 650 
AC), Platão (427-347 AC) e Aristóteles (384-322 AC). Entretanto, a teoria hoje 
prevalecente, ou seja, que a água subterrânea deriva, na sua maior parte, da 
infiltração da água da chuva, teve seus primórdios ainda na época de Cristo, através 
do trabalho de Vitruvius, um arquiteto romano que escreveu um tratado de 
arquitetura em 10 livros. Pela importância que os romanos atribuiam ao problema do 
abastecimento de água potável, Vitrivius dedicou um de seus 10 livros aos métodos 
de localização ou descoberta de água subterrânea.
Depois desse período de especulações, que se prolongou até por volta de 1400, o 
desenvolvimento histórico da hidrologia envolveu os seguintes períodos (CHOW, 
1964):
a) Período de observação (1400-1600): dos conceitos filosóficos puros, a hidrologia 
tendia para uma ciência de observações que ainda a caracteriza. É deste período a 
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
participação de Leonardo da Vinci, gênioversátil e observador, pintor, escultor, 
músico, matemático, físico, cientista e engenheiro. Tinha o conceito correto do ciclo 
hidrológico.
b) Período de Medições (1600-1700): o século XVII é reconhecido como o “berço 
da ciência. Também a ciência hidrologia teve início neste período, com as primeiras 
medições dos processos do ciclo hidrológico.
c) Período de experimentação (1700-1800): durante o Século XVIII iniciaram-se os 
estudos experimentais da hidrologia.
d) Período de modernização (1800-1900): fundamentos da ciência hidrologia.
e) Período de empiricismo (1900-1930): não obstante o grande avanço do período 
anterior, o estudo da hidrologia quantitativa estava ainda em seus primórdios, e a 
hidrologia era basicamente uma ciência empírica, pois se desconhecia ainda as 
bases físicas de muitas das determinações hidrológicas. Inúmeras fórmulas 
empíricas foram desenvolvidas durante este período. Como tais, elas não se 
satisfaziam em todas as situações, e houve um esforço muito grande no sentido de 
se incrementar as investigações hidrológicas. Muitas organizações nacionais e 
internacionais foram fundadas com esse propósito.
f) Período de racionalização (1930-1950): grandes hidrologistas desenvolveram e 
utilizaram análises racionais, ao invés de empíricas, para a solução de problemas 
hidrológicos.
g) Período de teorização (1950- ): aplicação de modelos matemáticos no estudo dos 
processos hidrológicos.
Os estudos hidrológicos são utilizados para avaliar o efeito destas ações antrópicas 
(devidas ao homem) sobre os recursos hídricos, realizar previsões sobre o que pode 
ocorrer no futuro, e que medidas podem ser adotadas para evitar ou reduzir as 
conseqüências negativas para o bem estar da humanidade. A Hidrologia Aplicada 
tenta superar estes problemas através da previsão de eventos extremos e da 
disponibilidade dos recursos hídricos.
Como ainda não é possível prever com segurança e com antecedência os eventos 
hidrológicos, por serem aleatórios, a estatística, com base em registros passados, é 
uma ferramenta de suporte à hidrologia e cada tipo de estudo ou projeto terá uma 
fase do ciclo hidrológico e a escala de interesse.
Basicamente, existem dois grupos de estudo: (1) a estimativa de disponibilidade e 
demandas e (2) a previsão de eventos extremos. O primeiro grupo se aplica a: 
planos diretores de bacias1; estudos de impacto ambiental; projetos de 
abastecimento; projetos de irrigação; projetos de geração de energia. O segundo 
grupo se aplica a: projetos de proteção contra enchentes; projetos de grandes obras: 
barragens, pontes, estradas; projetos de drenagem.
1 Planos de gerenciamento das atividades e recursos de uma bacia hidrográfica
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
Desta forma, para projetos de ferrovias, pode-se resumir os principais objetos de 
interesse nos seguintes itens:
1. Vazões máximas esperadas em galerias de drenagem ou bueiros;
2. Efeito de barragens sobre o controle de enchentes em bacias hidrográficas;
3. Efeito do desenvolvimento urbano sobre o sistema de drenagem e o escoamento 
de enchentes;
4. Delimitação de níveis prováveis de enchentes para garantir a proteção de áreas 
urbanizadas contra alagamentos, ou para realizar o zoneamento da bacia em 
relação ao risco de enchentes.
A diversidade de interesses e a consequente diversidade de estudos tornam a 
Hidrologia Aplicada uma ciência complexa, impondo especialistas em diversas 
áreas.
2.2 CICLO HIDROLÓGICO
Os processos físicos que controlam a distribuição e o movimento de água são 
melhor compreendidos se descritos como ciclo hidrológico. Uma representação 
esquemática do ciclo hidrológico no meio ambiente natural é mostrada na Figura 2.2.
O ciclo hidrológico pode ser dividido em etapas para melhor compreensão: 
precipitação; interceptação; infiltração; escoamento superficial; escoamento 
subterrâneo; transpiração e evaporação.
Figura 2.2 Ciclo hidrológico na natureza
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
A precipitação, escolhida como ponto inicial, é etapa do ciclo hidrológico, cuja forma 
mais frequente é a chuva, que ocorre quando o vapor d’água presente na atmosfera 
se aglutina formando microgotículas, que se agrupam até terem tamanho e peso 
suficiente para precipitar sob a forma de chuva, neve ou granizo. A precipitação 
pode ocorrer diretamente sobre um corpo d’água, ou deslocar-se sobre o solo, a 
partir do ponto de impacto, até um curso d’água, ou infiltrar.
Na etapa seguinte, parte da precipitação sofre interceptação antes de tocar o solo, 
ficando retida na vegetação até ser evaporada ou alcançar o solo, quando a 
precipitação exceder a capacidade de retenção da vegetação, ou pela ação dos 
ventos.
A água retida em depressões do solo tende a infiltrar. A infiltração ocorre enquanto a 
intensidade da precipitação não exceder a capacidade de infiltração do solo, ou seja, 
enquanto a superfície do solo não estiver saturada.
A partir do momento em que foi excedida a capacidade de retenção da vegetação e 
do solo e a superfície do solo já estiver saturada, passa a haver escoamento 
superficial. A água, impulsionada pela gravidade para cotas mais baixas, forma 
pequenos filetes que tendem a se unir e formar cursos d’água, que continuam 
fluindo até encontrar riachos que formarão rios, de porte cada vez maior, até atingir 
um oceano ou um lago.
O escoamento subterrâneo acontece quando a porção de precipitação infiltrada 
percola até os aqüíferos subterrâneos (zona de saturação), escoando de forma 
bastante lenta. Quando o escoamento da água infiltrada ocorre na zona de aeração 
do solo (camada insaturada) até aparecer como escoamento superficial é chamado 
de escoamento de base. Este escoamento mantém a vazão de base dos rios em 
períodos de estiagem.
Parte da água armazenada no solo será consumida pela vegetação voltando, em 
seguida, à atmosfera pelas folhas das plantas, em um processo chamado 
transpiração. O fenômeno de evaporação se inicia antes mesmo da chuva tocar o 
solo, após a formação da precipitação. A evaporação ainda ocorre diretamente do 
solo desprovido de vegetação. Nos lagos, mares e oceanos, rios e outros corpos 
d’água a evaporação devolve a água à atmosfera, completando o ciclo hidrológico, 
estando, outra vez disponível para ser precipitada.
O ciclo hidrológico em uma bacia pode ser representado, em unidades de altura 
(mm ou polegadas) pela equação do balanço hídrico (Equação 2.1)
S=P – RGET Equação 2.1
Onde:
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S = armazenamento
P = precipitação;
R = escoamento superficial;
G = escoamento subterrâneo ou de base;
E = evaporação; e
T = transpiração.
Esta representação do ciclo hidrológico pode ser aplicada a qualquer tamanho de 
bacia, como base para o desenvolvimento de um modelo matemático que 
represente o escoamento em uma bacia. A principal dificuldade neste tipo de 
modelação é que alguns dos termos da equação podem ser desconhecidos.
A derrubada da vegetação natural para o desenvolvimento da agricultura aumenta a 
superfície de solo exposto, com óbvia diminuição da proteção natural da vegetação. 
Esta perda de proteção diminui o potencial de infiltração do solo, aumenta o 
escoamento superficial e resulta em grandes perdas de solo. Nos últimos dois 
séculos, o crescimento das cidades tem modificado drasticamente a paisagem nos 
arredores destes centros urbanos. A urbanização tem interferido significativamente 
nos processos envolvidosno ciclo hidrológico.
Superfícies impermeáveis, tais como telhados e ruas pavimentadas, reduzem o 
potencial de infiltração e consequentemente a recarga dos aqüíferos subterrâneos, e 
aumentam o volume do escoamento superficial. Estas superfícies ainda apresentam 
uma rugosidade menor, aumentando a velocidade do escoamento superficial e a 
erosão. Estas alterações do ciclo hidrológico têm agravado as enchentes e 
aumentado a sua freqüência, trazendo transtornos e prejuízos às populações 
urbanas. Uma representação esquemática do ciclo hidrológico no meio ambiente 
urbanizado é mostrada na Figura 2.3
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
Figura 2.3 Ciclo hidrológico com interferência urbana
2.3 BACIA HIDROGRÁFICA
A bacia hidrográfica pode ser entendida como uma área onde a precipitação é 
coletada e conduzida para seu sistema de drenagem natural isto é, uma área 
composta de um sistema de drenagem natural onde o movimento de água 
superficial inclui todos os usos da água e do solo existentes na localidade 
(Magalhães, 1989).
As bacias hidrográficas caracterizam-se pelas suas características fisiográficas, 
clima, tipo de solo, geologia, geomorfologia, cobertura vegetal, tipo de ocupação, 
regime pluviométrico e fluviométrico, e disponibilidade hídrica. As características 
fisiográficas de uma bacia são obtidas dos dados que podem ser extraídos de 
mapas, fotografias aéreas e imagens de satélite. São: área, comprimento, 
declividade e cobertura do solo, que podem ser expressos diretamente ou, por 
índices que relacionam os dados obtidos.
2.3.1 DELIMITAÇÃO DA BACIA
A delimitação de cada bacia hidrográfica é feita numa carta topográfica, seguindo as 
linhas das cristas das elevações circundantes da seção do curso d’água em estudo. 
Cada bacia é assim, sob o ponto de vista topográfico, separada das restantes bacias 
vizinhas.
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
No entanto, as águas que atingem a seção do curso d’água em estudo poderão 
provir não só do escoamento superficial como também do escoamento subterrâneo, 
que poderá ter origem em bacias vizinhas. E, inversamente, parte do escoamento 
superficial poderá concentrar-se em lagos ou lençóis subterrâneos que não tem 
comunicação com o curso de água em estudo, não contribuindo para a sua vazão.
2.3.2 FORMA DA BACIA
A forma da bacia hidrográfica supostamente reflete o seu comportamento 
hidrológico. Em uma bacia circular (Figura 2.4), toda a água escoada tende a 
alcançar a saída da bacia ao mesmo tempo, enquanto uma bacia elíptica (Figura
2.5), tendo a saída da bacia na ponta do maior eixo e, sendo a área igual a da bacia 
circular, o escoamento será mais distribuído no tempo, produzindo portanto uma 
enchente menor.
Figura 2.4 Bacia hidrográfica “circular”
Figura 2.5 Bacia hidrográfica “elíptica”
As bacias ainda podem ser classificadas como do tipo radial ou ramificada, que são 
aquelas formadas por conjuntos de sub-bacias alongadas que convergem para um 
mesmo curso principal. Neste caso, uma chuva uniforme em toda a bacia, origina 
cheias nas sub-bacias, que vão se somar, mas não simultaneamente, no curso 
principal. Portanto, a cheia crescerá, estacionará, ou diminuirá a medida em que 
forem se fazendo sentir as contribuições das diferentes sub-bacias.
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
Figura 2.6 Bacia hidrográfica ramificada
Para efeito de caracterização são determinados dois valores, o fator de forma e o 
coeficiente de compacidade.
O fator de forma (Kf - Equação 2.2) é um índice indicativo da tendência para 
enchentes de uma bacia. Uma bacia com um fator de forma baixo é menos sujeita a 
enchentes que outra de mesmo tamanho porém com maior fator de forma.
Kf=B
L
e B= A
L
Kf= A
L2
Equação 2.2
O coeficiente de compacidade (Kc - Equação 2.3) é um número adimensional que 
varia com a forma da bacia, independentemente do seu tamanho; quanto mais 
irregular for a bacia, tanto maior será o coeficiente de compacidade. Um coeficiente 
mínimo igual à unidade, corresponderia a uma bacia circular. Se os outros fatores 
forem iguais, a tendência para maiores enchentes é tanto mais acentuada quanto 
mais próximo da unidade for o valor desse coeficiente.
A=R2  R  A
Kc= P
2⋅R
 Kc= P
2⋅ A 
Kc= 1
2 


⋅ P
A
 Kc= 
2
⋅ P
A
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
Kc=0,28 P
A Equação 2.3
2.3.3 RELEVO
O relevo de uma bacia hidrográfica tem grande influência sobre os fatores 
meteorológicos e hidrológicos, pois a velocidade do escoamento superficial é 
determinado pela declividade do terreno, enquanto que a temperatura, a 
precipitação, a evaporação, etc, são funções da altitude da bacia.
Para refletir as variações do relevo em uma bacia foram adotados diversos 
parâmetros, sendo os mais comuns:
(a) declividade da bacia: A declividade dos terrenos de uma bacia controla em boa 
parte a velocidade com que se dá escoamento superficial, afetando portanto o 
tempo que leva a água da chuva para concentra-se nos leitos fluviais que constituem 
a rede drenagem das bacias.
(b) curva hipsométrica: É a representação gráfica do relevo médio de uma bacia. 
Representa o estuda da variação da elevação dos vários terrenos da bacia com 
referência ao nível média do mar. Essa variação pode ser indicada por meio de um 
gráfico que mostra a percentagem da área de drenagem que existe acima ou abaixo 
das várias elevações.
(c) declividade de álveo: a água de precipitação, concentra-se nos leitos dos rios, 
depois de se escoar superficial e subterraneamente pelos terrenos da bacia. Tendo 
os leitos como caminho, as águas são conduzidas em direção à desembocadura, e a 
velocidade de escoamento depende da declividade dos canais fluviais. Assim quanto 
maior a declividade, maior será a velocidade de escoamento.
2.3.4 PADRÕES DE DRENAGEM
A velocidade do escoamento em canal é usualmente maior que a velocidade de 
escoamento superficial. Portanto, o tempo de deslocamento do escoamento em uma 
bacia na qual o comprimento de escoamento superficial é pequeno em relação ao 
comprimento do canal seria menor do que em uma bacia com trechos longos de 
escoamento superficial. O tempo de deslocamento do escoamento em uma bacia é 
um dado de extreme importância para diversos estudos hidrológicos, como será 
mostrado a seguir. O padrão de drenagem é um indicador das características do 
escoamento de uma precipitação. Alguns parâmetros foram desenvolvidos para 
representar os padrões de drenagem.
2.3.5 DENSIDADE DE DRENAGEM
A densidade de drenagem (D) é a razão entre o comprimento total dos cursos 
d’água em uma bacia e a área desta bacia hidrográfica. Um valor alto para D 
indicaria uma densidade de drenagem relativamente alta e uma resposta rápida da 
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
bacia a uma precipitação, índices em torno de 0,5km/km2 indicaria uma drenagem 
pobre, índices maiores que 3,5km/km2 indicariam bacias excepcionalmente bem 
drenadas.
2.3.6 COBERTURA VEGETAL DA BACIA
A cobertura vegetal, e em particular as florestas e as culturas da bacia hidrográfica, 
vêm juntar a sua influência à de natureza geológica dos terrenos, condicionando a 
maior ou menor rapidez do escoamento superficial. Para além disso, a sua influência 
exerce-se, também, na taxade evaporação da bacia, com uma ação regularizadora 
de caudais, sobretudo nos climas secos. No caso de grandes cheias com elevados 
caudais a sua ação é, no entanto, praticamente nula. Além da influência que exerce 
na velocidade dos escoamentos e na taxa de evaporação, a cobertura vegetal 
desempenha papel importante e eficaz na luta contra a erosão dos solos.
2.3.7 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS
O estudo geológico dos solos e subsolos tem por objetivo principal a sua 
classificação segundo a maior ou menor permeabilidade, dada a influência que tal 
característica tem na rapidez de crescimento das cheias. A existência de terrenos 
quase, ou totalmente, impermeáveis, impede a infiltração facilitando o escoamento 
superficial e originando cheias de crescimento repentino. Já os permeáveis 
ocasionam o retardamento do escoamento devido à infiltração, amortecendo as 
cheias. Na Figura 8 abaixo, ilustra-se o que se acabou de falar: Bacia Impermeável - 
ao receber uma certa precipitação, dá origem a um escoamento superficial com 
elevada ponta; Bacia Permeável - dá origem a um escoamento superficial de forma 
achatada e cuja ponta máxima é bastante retardada em relação ao início da 
precipitação.
2.3.8 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
A existência de maior ou menor transporte de sedimento, depende da natureza 
geológica dos terrenos. O seu conhecimento é fundamental, visto que a erosão e 
sedimentação das partículas altera a topografia do leito do rio, podendo essa 
transformação chegar ao ponto de aniquilar a obra projetada pela diminuição do 
potencial hídrico do curso de água e assoreamento da barragem, por vezes apenas 
recuperável, mediante o dispêndio de somas incomportáveis.
2.3.9 CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS
O estudo hidrológico de uma bacia deverá pois, comportar a análise das suas 
características térmicas, análise esta em que deverá intervir observações de trocas 
de calor entre solo e atmosfera, superfície da água e atmosfera, etc.
A localização geográfica da bacia hidrográfica é determinante das suas 
características térmicas. Assim, a variação da temperatura faz-se sentir com:
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• latitude - a amplitude térmica anual está também relacionada com a latitude, - é 
máxima nos pólos e mínima no equador;
• proximidade do mar - as maiores amplitudes térmicas verificam-se nas zonas 
continentais, áridas, enquanto que em regiões submetidas à influência marítima 
apresentam uma certa uniformidade térmica;
• altitude - a temperatura diminui com a altitude. De uma forma geral, poderemos 
dizer que as regiões mais elevadas apresentam temperaturas mais baixas;
• vegetação - por ação da menor fração de energia solar que atinge o solo e do calor 
absorvido pela evapotranspiração das plantas, a temperatura média anual de uma 
região arborizada pode ser inferior em 10ºC ou 20ºC à uma região desarborizada;
• tempo - a temperatura começa a elevar-se ao nascer do sol e atinge o máximo 1 a 
3 horas depois do sol ter atingido a altitude máxima. A variação da temperatura faz-
se sentir também durante o ano segundo as estações, sendo maior ou menor 
conforme a localização geográfica, como atrás foi referido.
2.3.10OCUPAÇÃO E USO DO SOLO
Quando ocorre uma chuva rápida, as pessoas freqüentemente procuram abrigo sob 
alguma árvore que esteja próxima. Admite-se que a árvore será uma proteção 
temporária, já que ela intercepta a chuva na fase inicial do evento. Poderia-se 
concluir que uma bacia coberta por uma floresta produziria menos escoamento 
superficial do que uma bacia sem árvores.
O escoamento em telhados é outro exemplo do efeito do tipo de cobertura da bacia 
sobre o escoamento (Figura 2.3). Durante uma precipitação, o escoamento em 
calhas de telhados começa logo depois de iniciada a chuva. Telhados são 
superfícies impermeáveis, inclinados e planos portanto, com pouca resistência ao 
escoamento. O escoamento em uma vertente gramada com as mesmas dimensões 
do telhado terá início bem depois do escoamento similar no telhado. A vertente 
gramada libera água em taxas e volumes menores porque parte da água será 
infiltrada no solo e devido a maior rugosidade da superfície gramada, o escoamento 
será mais lento conclui-se então que o escoamento em superfícies impermeáveis 
resulta em maiores volumes e tempos de deslocamento menores do que o 
escoamento em superfícies permeáveis com as mesmas dimensões e declividades.
Estes dois exemplos conceituais servem para ilustrar como o tipo de ocupação do 
solo afeta as características do escoamento em uma bacia. Quando as outras 
características da bacia são mantidas constantes as características do escoamento 
tais como volume, tempo e taxas de vazões máximas podem ser bastante alteradas. 
Portanto, o tipo de ocupação da bacia e uso do solo devem ser definidos para a 
análise e projeto em hidrologia. O tipo de cobertura e uso do solo é especialmente 
importante para a hidrologia. Muitas questões problemáticas em projetos 
hidrológicos resultam da expansão urbana. A percentagem do solo 
impermeabilizado é comumente usada como indicador do grau de desenvolvimento 
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urbano. Áreas residenciais com alta densidade de ocupação têm taxas de 
impermeabilização variando entre 40 e 70%. Áreas comerciais e industriais são 
caracterizadas por taxas de impermeabilização de 70 a 90%. A impermeabilização 
de bacias urbanas não está restrita à superfície: os canais de drenagem são 
normalmente revestidos com concreto, de modo a aumentar a capacidade de 
escoamento da seção transversal do canal e remover rapidamente as águas 
pluviais. O revestimento de canais é muito criticado, já que este tipo de obra 
transfere os problemas de enchentes de áreas à montante do canal para áreas à 
jusante.
Tabela 2.1 Coeficientes de permeabilidade de acordo com o tipo de revestimento
Tipos de cobertura
Mínimo Máximo
Pavimentos
0,75 0,95
0,65 0,80
0,40 0,60
Solo com ou sem cobertura vegetal
0,15 0,30
0,15 0,30
0,20 0,40
Cascalho, mata ou vegetação densa 0,15 0,35
0,35 0,75
Solo argiloso, mata ou vegetação densa 0,25 0,60
Canteiro central e valetas gramadas 0,20 0,35
0,50 0,70
Coeficientes C (de 
permeabilidade do terreno)
Revestimento de concreto de cimento ou 
concreto betuminoso
Revestimento de macadame betuminoso 
ou tratamento superficial
Revestimento primário (cascalho, 
macadame)
Solo arenoso, vegetação cultivada ou 
leve
Solo arenoso, mata ou vegetação 
rasteira, rasteria densa
Cascalho desprovido de vegetação ou 
vegetação rala
Solo argiloso, desprovido de vegetação 
ou vegetação rala
Taludes enleivados, com declividade de 
1:12
2.3.11TEMPO DE RECORRÊNCIA
Tempo de recorrência, período de recorrência, ou período de retorno (Tr) é definido 
como sendo a frequência de ocorrência de uma chuva de certa magnitude. Por 
exemplo, uma chuva com tempo de recorrência Tr = 10 anos corresponde a uma 
chuva que pelas leis da probabilidade tem possibilidade de ocorrer (ou ser excedida) 
pelo menos uma vez a cada dez anos, em termos médios.
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
A probabilidade de ocorrencia (P) de uma dada chuva durante o período
de um ano é dada por:
P= 1
Tr Equação 2.4
Exemplo: para um tempo de recorrência de 10 anos (Tr=10)
P= 1
10
 P=0,1=10%
A probabilidade de não ocorrência do evento (q) é dado, então, por:
q=1−P Equação 2.5Para termos a probabilidade de não ocorrência de um evento em função do tempo 
de recorrência basta substituir a Equação 2.4 na Equação 2.5:
q=1− 1Tr   q=
Tr
Tr−
1
Tr
q=Tr−1
Tr
Equação 2.6
Se se quizer determinar qual a probabilidade de ocorrência de uma dada chuva, de 
período de recorrência Tr, durante um período n de anos, tem-se:
P1=1−q
P2=1−q⋅q
P3=1−q⋅q⋅q
ou seja:
Pn=1−q
n Equação 2.7
Exemplo: uma barragem vai ser construída com capacidade para conter uma chuva 
de Tr = 100 anos. Qual a probabilidade de que tal chuva ocorra nos primeiros 25 
anos de vida útil da barragem?
P25=1−q
25
P25=1−[
100−1
100
]
25
P25=22%
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 17
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 2
A determinação do tempo de recorrência é importante para o dimensionamento de 
obras de engenharia, tal como estradas de ferro. Tal dimensionamento deve levar 
em consideração as cargas possíveis dentro de o seu período de vida útil previsto, e 
no âmbito da hidrologia, as cargas provenientes de uma chuva de grande magnitude 
(enchente).
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 18
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
3 CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
3.1 INTRODUÇÃO
Pode-se afirmar que praticamente todas as obras de Engenharia Civil se assentam 
sobre o chão (solo). Portanto é necessário que o comportamento do solo seja 
devidamente considerado.
A Mecânica dos Solos estuda o comportamento dos solos quando tensões são 
aplicadas, como nas fundações, ou aliviadas, no caso de escavações, ou perante o 
escoamento de água nos vazios, e na qual o engenheiro civil se baseia para 
desenvolver seus projetos. Este ramo da engenharia, chamado de engenharia 
Geotécnica ou engenharia de Solos, costuma empolgar os seus praticantes pela 
diversidade de suas atividades, pelas peculiaridades que o material apresenta em 
cada local e pela engenhosidade freqüentemente requerida para a solução de 
problemas reais.
O conhecimento do comportamento dos solos, dispostos pela natureza em depósitos 
heterogêneos e apresentando comportamentos demasiadamente complicados para 
tratamentos teóricos rigorosos, deveu-se em grande parte aos trabalhos de Karl 
Terzaghi, engenheiro civil de larga experiência, sólido preparo científico e acurado 
espírito de investigação – internacionalmente conhecido como o fundador da 
Mecânica dos Solos. Seus trabalhos, identificando o papel das pressões da água no 
estudo nas tenções nos solos e a apresentação da solução matemática para a 
evolução dos recalques das argilas com o tempo após o carregamento, são 
conhecidos como o marco inicial desta nova ciência de engenharia.
Assim como a Hidrologia, a Mecânica dos Solos é uma ciência multidisciplinar. A ela 
se juntam a Química e a Física Coloidal, importantes para justificar aspectos do 
comportamento dos solos, enquanto que o conhecimento da Geologia é fundamental 
para o tratamento correto dos problemas de fundações.
3.2 AS PARTÍCULAS CONSTITUINTES DOS SOLOS
3.2.1 A ORIGEM DOS SOLOS
Todos os solos são produtos da decomposição de rochas que presentes na crosta 
terrestre. Os processos que levam à decomposição das rochas são chamada de 
intemperísmo, e é decorrente de agentes físicos e químicos. Estes agentes podem 
atuar isoladamente ou de forma combinada, como por exemplo: variações de 
temperatura provocam trincas, nas quais penetra a água, atacando quimicamente os 
minerais. O congelamento da água nas trincas, entre outros fatores, exerce elevadas 
tensões, do que decorre maior fragmentação dos blocos. A presença da fauna e 
flora promove o ataque químico, através de hidratação, hidrólise, oxidação, 
lixiviação, troca de cátions, carbonatação, etc. O conjunto destes processos, que são 
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 19
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
muito mais atuantes em climas quentes do que em climas frios, leva à formação dos 
solos que, em conseqüência, são misturas de partículas pequenas que se 
diferenciam pelo tamanho e pela composição química. A maior ou menor 
concentração de cada tipo de partícula num solo depende da composição química 
da rocha que lhe deu origem.
3.2.2 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS PELA SUA ORIGEM
A classificação dos solos pela sua origem é um complemento importante para o 
conhecimento das ocorrências e para a transmissão de conhecimentos acumulados. 
Algumas vezes, a indicação da origem do solo é tão ou mais útil do que a 
classificação sob o ponto de vista da constituição física. Os solos podem ser 
classificados em dois grandes grupos: solos residuais e solos transportados. Solos 
residuais são aqueles resultantes da decomposição das rochas que se encontram 
no próprio local em que formaram. Para que eles ocorram, é necessário que a 
velocidade de decomposição da rocha seja maior do que a velocidade de 
decomposição por agentes externos. A velocidade de decomposição depende de 
vários fatores, entre os quais a temperatura, o regime de chuva e a vegetação. As 
condições existentes nas regiões tropicais são favoráveis a degradações mais 
rápidas da rocha, razão pela qual as maiores ocorrências de solos residuais ocorrem 
nestas regiões, entre elas o Brasil.
Os solos residuais se apresentam em horizontes com grau de intemperização 
decrescente. Vargas (1981) identifica as seguintes camadas, cujas transições são 
gradativas, conforme mostra a Figura 3.1. Solo residual maduro: superficial ou 
sotoposto a um horizonte “poroso” ou “húmico”, e que perdeu toda a estrutura 
original da rocha-mãe e tornou-se relativamente homogêneo.
Figura 3.1 Perfil de solo residual de decomposição de gnaisse (Vargas, 1981)
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 20
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
Saprolitro ou solo saprolítico: solo que mantém a estrutura original da rocha-mater, 
mas perdeu a consistência da rocha. Visualmente pode confundir-se com uma rocha 
alterada, mas apresenta pequena resistência ao manuseio. É também chamado de 
solo residual jovem ou solo de alteração de rocha. Rocha alterada: horizonte em que 
a alteração progrediu ao longo de fraturas ou zonas de menor resistência, deixando 
intactos grandes blocos da rocha original. Em se tratando de solos residuais, é de 
grande interesse a indicação da rocha-mãe, pois ela condiciona, entre outras coisas, 
a própria composição física. Solos residuais de basalto são predominantemente 
argilosos, os de gnaisse são siltosos e os granitos apresentam teores 
aproximadamente iguais de areia média, silte e argila, etc. Solos transportados são 
aqueles que foram levados ao seu local atual por alguns agentes de transporte. As 
características dos solos são função do agente transportador. Solos formados por 
ação da gravidade dão origem a solos coluvionares. Entre eles estão os 
escorregamentos das escarpas da Serra do Mar, formando os tálus nos pés do 
talude, massas de materiais muito diversos e sujeitos a movimentações de rastejo. 
Têm sido também classificados como coluviões, solos superficiais do planalto 
brasileiro depositados sobre solos residuais.
Solos resultantes do carregamento pela água são os aluviões, ou solos aluvionares. 
Sua composição depende da velocidade das águas no momento de deposição. 
Existem aluviões essencialmente arenosos, bem como aluviões muito argilosos, 
comuns nas várzeas quaternárias dos córregos e rios. Registra-se também a 
ocorrência de camadas sobrepostas de granulometrias distintas, devidas a diversas 
épocas e regimes de deposição. O transporte pelo vento dáorigem aos depósitos 
eólicos. O transporte eólico provoca o arredondamento das partículas, em virtude do 
seu atrito constante. As areias constituintes dos arenitos brasileiros são 
arredondadas, por ser esta uma rocha sedimentar com partículas previamente 
transportadas pelo vento. O transporte por geleiras dá origem aos drifts, muito 
freqüentes na Europa e nos Estados Unidos, mas com pequena ocorrência no 
Brasil.
Quando por algum mecanismo de deposição ocorre o acumulo de uma quantidade 
apreciável de matéria orgânica (decorrente de decomposição de origem vegetal ou 
animal, em vários estágios de decomposição) em um solo, este é chamado de solo 
orgânico. Geralmente argilas ou areias finas, os solos orgânicos são de fácil 
identificação, pela cor escura e pelo odor característico.
Solos orgânicos geralmente são problemáticos por serem muito compressíveis. Eles 
são encontrados no Brasil principalmente nos depósitos litorâneos, em espessura de 
dezenas de metros, e nas várzeas dos rios e córregos, em camadas de 3 a 10 m de 
espessura. O teor de matéria orgânica em peso tem variado de 4 a 20%. Em 
algumas formações, ocorre uma importante concentração de folhas e caules em 
processo incipiente de decomposição, formando as turfas. São materiais 
extremamente deformáveis, mas muito permeáveis, permitindo que os recalques, 
devidos a carregamentos externos, ocorram rapidamente.
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 21
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
3.2.3 TAMANHO DAS PARTÍCULAS
A primeira característica que diferencia os solos é o tamanho das partículas que os 
compõem. Numa primeira aproximação, pode-se identificar que alguns solos 
possuem grãos perceptíveis a olho nu, como os grãos de pedregulho ou a areia do 
mar, e que outros têm os grãos tão finos que, quando molhado, se transformam 
numa pasta (barro), não podendo se visualizar as partículas individualmente.
A diversidade do tamanho dos grãos é enorme. Não se percebe isto num primeiro 
contato com o material, simplesmente porque parecem todos muito pequenos 
perante os materiais com os quais se está acostumado a lidar. Mas alguns são 
consideravelmente menores do que outros. Existem grãos de areia com dimensões 
de 1 a 2mm, e existem partículas de argila com espessuras da origem de 10 Å 
(0,000001 mm). Isto significa que, se uma partícula de argila fosse ampliada de 
forma a ficar com o tamanho de uma folha de papel, o grão de areia citado ficaria 
com diâmetros da ordem de 100 a 200 metros, um quarteirão.
Num solo, geralmente convivem partículas de tamanhos diversos. Não é fácil 
identificar o tamanho das partículas pelo simples manuseio do solo, porque grãos de 
areia, por exemplo, podem estar envoltos por uma grande quantidade de partículas 
argilosas, finíssimas, ficando com o mesmo aspecto de uma aglomeração formada 
exclusivamente por uma grande quantidade destas partículas. Quando secas, as 
duas formações são muito semelhantes. Quando úmidas, entretanto, a aglomeração 
de partículas argilosas se transforma em uma pasta fina, enquanto a partícula 
arenosa revestida é facilmente reconhecida pelo tato.
Denominações específicas são empregadas para as diversas faixas de tamanhos de 
grãos; seus limites, entretanto, variam conforme os sistemas de classificação. Os 
valores adotados pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – são os 
indicados na Tabela 1.1.
Tabela 3.1 Limites das frações de solo pelo tamanho dos grãos
Norma Pedregulho Areia Silte Argila Grossa Média Fina 
ABNT
NBR 6502 
76 a
4,8 [mm] 
4,76 a
0,84 [mm] 
0,84 a
0,25 [mm] 
0,25 a
0,05 [mm] 
0,05 a
0,005 [mm] 
menor que
0,005 [mm] 
ASTM
 D 2487 
76 a 
4,76 [mm] 
4,76 a
 2,00 [mm] 
2,00 a
 0,42 [mm] 
0,42 a
 0,074 [mm] 
0,074 a
 0,005 [mm] 
menor que
 0,005 [mm] 
O conjunto de silte e argila é denominado como a fração de finos do solo, enquanto 
o conjunto areia e pedregulho é denominado fração grossa do solo.
3.2.4 CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA
Tanto as rochas quanto os solos, oriundos da desagregação de rochas são 
compostos de minerais. A composição mineralógica dos solos vai depender do seu 
mecanismo de formação. A composição mineralógica de solos residuais vão estar 
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 22
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
diretamente à rocha mãe (de origem), enquanto solos sedimetares terão grande 
influência dos processos de formação (transporte e deposição).
Algumas partículas maiores, dentre os pedregulhos, usualmente sofreram pouco 
intemperísmo, mantendo ainda grande parte das características mineralógicas da 
rocha mãe.
As areias, os siltes e as argilas são o resultado final do intemperismo. O quartzo, 
que é um dos minerais mais resistentes ao intemperísmo, é encontrado em 
abundância na composição de siltes e areias. Já os feldspatos, que são os minerais 
mais atacados pelos processos de intemperísmo, dão origem aos argilo-minerais 
(minerais que compõe a argila), que constituem a fração mais fina dos solos, 
geralmente com dimensão inferior a 2 mm. Não só o reduzido tamanho mas, 
principalmente, a constituição mineralógica faz com que estas partículas tenham um 
comportamento extremamente diferenciado em relação ao dos grãos de silte e areia.
3.2.5 ESTRUTURA
A estrutura de um solo está ligada a sua composição mineralógica e aos processos 
que levaram a sua formação.
Quando duas partículas de argila, na água, estão muito próximas, ocorrem forças de 
atração e de repulsão entre elas. Da combinação das forças de atração e de 
repulsão entre as partículas resulta a estrutura dos solos, que se refere à disposição 
das partículas na massa de solo e às forças entre elas. Lambe (1953) identificou 
dois tipos básicos de estruturas: estrutura floculada, quando os contatos se fazem 
entre faces e arestas, ainda que através da água adsorvida; e estrutura dispersa, 
quando as partículas se posicionam paralelamente, face a face.
As argilas sedimentares apresentam estruturas que dependem da salinidade da 
água em que se formaram. Em águas salgadas, a estrutura é bastante aberta, 
embora haja um relativo paralelismo entre as partículas. Estruturas floculadas em 
água não salgada resultam da atração das cargas positivas das bordas com as 
cargas negativas das faces das partículas. A Figura 3.2 ilustra esquematicamente 
estes tipos de estrutura. O conhecimento das estruturas permite o entendimento de 
diversos fenômenos notados no comportamento dos solos, como, por exemplo, a 
sensitividade das argilas.
Figura 3.2 Exemplo de estruturas de solos sedimentares; (a) floculada em água salgada, (b) 
floculada em água não salgada, (c) dispersa (Mitchel, 1976)
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 23
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
Por outro lado, observa-se que em solos evoluídos pedologicamente2, 
principalmente em climas quentes e úmidos (comportamento laterítico3), 
aglomerações de partículas minerais se apresentam envoltas por deposições de sais 
de ferro e de alumínio (agentes cimentantes), sendo este aspecto determinante para 
seu comportamento.
3.2.6 O ESTADO DO SOLO
➢ ÍNDICES FÍSICOS
O solo é constituido por uma mistura de partículas sólidas, líquidos (geralmente 
água) e gases, e o seu comportamento dependerá da quantidade relativa de cada 
uma das três fases (sólido, água e ar).
Diversas relações são empregadas para expressar as proporções entre elas. Na 
Figura 3.3 (a), estão representadas, simplificadamente, as três fases que 
normalmente ocorrem nos solos. Na Figura 3.3 (b), representa as três fases 
separadas Osvolumes de cada fase são apresentados à esquerda e os pesos à 
direita.
Figura 3.3 As fases do solo; (a) no estado natural, (b) separadas em volumes, (c) em função 
do peso das fases
Vt=VsVaVar ; Vv=VaVar
Vt=VsVv
 
Pt=PsPaPar ; Par≈0
Pt=PsPa
2 Pedologia: ciência do solo que aborda sua morfologia (cor, textura, estrutura, consistência, etc) e é 
básica para um se estabelecer um sistema de classificação.
3 Solo laterítico: rico em óxidos de ferro, pobre em matéria orgânica que endurece irreversivelmente 
em contato com o ar.
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 24
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
Para identificar o estado do solo, empregam-se índices que correlacionam os pesos 
e os volumes das três fases. Estes índices são os seguintes (vide esquema da 
Figura 3.3):
Umidade (h)– Relação entre o peso da água e o peso dos sólidos. 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. 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).
h=Pa
Ps
x100[%]
Índice de vazios (e) – Relação entre o volume de vazios e o volume das partículas 
sólidas. É expresso pela letra e. Não pode ser determinado diretamente, mas é 
calculado a partir dos outros índices. Costuma se situar entre 0,5 e 1,5, mas argilas 
orgânicas podem ocorrer com índices de vazios superiores a 3 (volume de vazios, 
no caso com água, superior a 3 vezes o volume de partículas sólidas). 
e=Vv
Vs
Porosidade (n) – Relação entre o volume de vazios e o total. Indica a mesma coisa 
que o índice de vazios. É expresso pela letra n. Valores geralmente entre 30 e 70%.
n=Vv
Vt
x 100[%]
Grau de saturação (S) – Relação entre o volume de água e o volume de vazios. 
Expresso pela letra S. Não é determinado diretamente, mas calculado. Varia de zero 
(solo seco) a 100% (solo saturado).
S=Va
Vv
x100[%]
Peso (ou massa) específico aparente do solo (γt) – expressa a relação entre o peso 
total de uma amostra de solo e o seu volume total.
Yt=
Pt
Vt
[g/cm3 ou t/m3 ]
Peso específico aparente seco (γd) - expressa a relação entre o peso seco de uma 
amostra de solo e o seu volume total.
Yd=
Ps
Vt
[g/cm3 ou t/m3 ]
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
Peso (ou massa) específico dos sólidos (γs) – Constitui a relação entre o peso das 
partículas sólidas do solo e o seu volume. Também é chamado de peso específico 
dos grãos.
Ys=
Ps
Vs
[g/cm3 ou t/m3 ]
Peso específico da água (γa) – Embora varie com a temperatura, para fins de 
cálculos simplificados, adota-se sempre como igual a 10kN/m³, a não ser em certos 
procedimentos de laboratório.
Densidade (G) – expressa a relação entre o peso específico dos sólidos de um solo 
e o peso específico da água a temperatura de 4°C. A densidade de um solo é um 
valor adimensional (sem unidade). Como a relação entre o peso específico de um 
material e o peso específico da água a 4°C é igual à relação das massas 
específicas, é comum se estender o conceito de densidade relativa à relação dos 
pesos e se adotar como peso específico a densidade relativa do material 
multiplicada pelo peso específico da água.
A determinação do valor do peso específico dos sólidos de um solo se faz em 
laboratório como mostrado na Figura 3.4, que tem como base o princípio de 
Arquimedes de “empuxo”. Coloca-se um peso seco conhecido do solo (Ps) num 
picnômetro e completa-se com água, determinando o peso total (Pp+Ps+Pa’). O 
peso do picnômetro completado só com água (Pp+Pa), mais o peso do solo, menos 
o peso do picnômetro com solo e água, é o peso da água que foi substituído pelo 
solo.
Figura 3.4 Esquema de determinação do volume do peso específico dos grãos
Deste peso, calcula-se o volume de água que foi substituído pelo solo e que será o 
volume do solo.
Vs=[PpPaPs−PpPsPa' ]
Ya
[cm3 ou m3 ]
Com o peso e o volume, tem-se o peso específico.
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Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
γs=
Ya
[PpPaPs−PpPsPa']
⋅Ps [g/cm3 ou t/m3 ]
O peso específico dos grãos dos solos varia pouco de solo para solo e, por si, não 
permite identificar o solo em questão, mas é necessário para cálculos de outros 
índices.
No laboratório, determina-se massas e as normas existentes indicam como se obter 
massas específicas. Entretanto, na prática da engenharia, é mais conveniente 
trabalhar com pesos específicos, razão pela qual se optou por apresentar os índices 
físicos nestes termos.
Deve ser notado, por outro lado, que no Sistema Técnico de unidades, que vem 
sendo paulatinamente substituído pelo Sistema Internacional, as unidades de peso 
tem denominação semelhante às das unidades de massa no Sistema Internacional. 
Por exemplo, um decímetro cúbico de água tem uma massa de um quilograma (1kg) 
e um peso de dez Newtons (10N) no Sistema Internacional e um peso de um 
quilograma força no Sistema Técnico (1kgf).
➢CÁLCULO DOS ÍNDICES DE ESTADO
Dos índices vistos anteriormente, só três são determinados diretamente em 
laboratório: a umidade (h), o peso específico dos grãos (γs) e o peso específico 
aparente total (γt). Um é adotado, o peso específico da água. Os outros são 
calculados a partir dos determinados. Algumas correlações resultam diretamente da 
definição dos índices: 
n= e
1e
 n=

Vv
Vs

1Vv
Vs

 n=

Vv
Vs

[
VsVv
Vs
]
 n=

Vv
Vs

 Vt
Vs

n=Vv
Vs
⋅Vs
Vt
  n=Vv
Vt

Yt=
Ys⋅1h
1e
 Yt=
[Ps
Vs
⋅1Pa
Ps
]
1 Vv
Vs

 Yt=
{Ps
Vs
⋅[
PsPa 
Ps
]}
[ VsVv
Vs
]
Y t=
[
PsPa
Vs
]
[
VsVv
Vs
]
 Yt=[
PsPa
Vs
]⋅[ Vs
VsVv
]
Yt=
PsPa 
VsVv
 Y t=
Pt
Vt
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 27
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
Yd=
Ys
1e
 Yd=

Ps
Vs

[1 Vv
Vs
]
 Yd=

Ps
Vs

[
VsVv
Vs
]
 Yd=
Ps
Vs
⋅[ Vs
VsVv
]
Yd=
Ps
VsVv
 Yd=
Ps
Vt
Outras resultam de fáceis deduções. A seqüência natural dos cálculos, a partir de 
valores determinados em laboratório, ou estimado, é a seguinte:
Yd=
Yt
1h
 Yd=

Pt
Vt

1Pa
Ps

 Yd=

Pt
Vt

[
PsPa
Ps
]
Yd=
Pt
Vt
⋅[ Ps
PsPa
]  Yd=
Pt
Vt
⋅Ps
Pt
  Yd=
Ps
Vt
e=
Ys
Yd
−1  e=[

Ps
Vs

Ps
Vt

]−1  e=[Ps
Vs
⋅ Vt
Ps
]−1  e= Vt
Vs
−1
e=Vt−Vs
Vs
 e=Vv
Vs

S=
Ys⋅h
e⋅Ya 
 S=
[
Ps
Vs
⋅
Pa
Ps
]
[
Vv⋅Ya
Vs
]
 S=

Pa
Vs

[
Vv⋅Ya
Vs
]
S=Pa
Vs
⋅[ Vs
Vv⋅Ya
]  S=Pa
Ya
⋅ 1
Vv
  S=Va
Vv
3.2.7 CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS POR MEIO DE ENSAIOS
Para identificação dos solos a partir das partículas que os constituem, são 
empregados correntemente dois tipos de ensaios, a análise granulométrica e os 
índices de consistência.
➢ANALISE GRANULOMÉTRICA
Num solo, geralmente convivem partículas de tamanhos diversos. Nem sempre é 
fácil identificar as partículas porque grãos de areia, por exemplo, podem estar 
envoltos por uma grande quantidade de partículas argilosas, finíssimas, 
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 28
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
apresentando o mesmo aspecto de uma aglomeração formada exclusivamente porestas partículas argilosas. Quando secas, as duas formações são dificilmente 
diferenciáveis. Quando úmidas, entretanto, a aglomeração de partículas argilosas se 
transforma em uma pasta fina, enquanto que a partícula arenosa revestida é 
facilmente reconhecida pelo tato. Portanto, numa tentativa de identificação tátil-
visual dos grãos de um solo, é fundamental que ele se encontre bastante úmido.
Para o reconhecimento do tamanho dos grãos de um solo, realiza-se a análise 
granulométrica, que consiste, em geral, de duas fases: peneiramento e 
sedimentação. O peso do material que passa em cada peneira, referido ao peso 
seco da amostra, é considerado como a “porcentagem que passa”, e representado 
graficamente em função da abertura da peneira, esta em escala logarítmica, como 
se mostra na Figura 3.5. A abertura nominal da peneira é considerada como o 
“diâmetro” das partículas. Trata-se, evidentemente, de um “diâmetro equivalente”, 
pois as partículas não são esféricas.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0,01 0,1 1 10 100
Diâm etro em m ilím etros
Po
rc
en
ta
ge
m
 q
ue
 p
as
sa
Figura 3.5 Exemplo de curva de distribuição granulométrica do solo
A análise por peneiramento tem como limitação a abertura da malha das peneiras, 
que não pode ser tão pequena quanto o diâmetro de interesse. A menor peneira 
costumeiramente empregada é a de nº 200, cuja abertura é de 0,075 mm. Existem 
peneiras mais finas para estudos especiais, mais são pouco resistentes e por isso 
não são usadas rotineiramente. Mesmo estas, por sinal, têm aberturas muito 
maiores do que as dimensões das partículas mais finas do solo.
Quando há interesse no conhecimento da distribuição granulométrica da porção 
mais fina dos solos, emprega-se a técnica da sedimentação, que se baseia na Lei de 
Stokes: a velocidade de queda de partículas esféricas num fluído atinge um valor 
Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo 29
Via Permanente (VP) Volume I Capítulo 3
limite que depende do peso específico do material da esfera, do peso específico do 
fluído, da viscosidade do fluído, e do diâmetro da esfera.
Conhecida a distribuição granulométrica do solo, como na Figura 3.5, pode-se 
determinar a porcentagem correspondente a cada uma das frações acima 
especificadas. A Figura 3.6 apresenta exemplos de curvas granulométricas de 
alguns solos brasileiros.
Figura 3.6 Curvas granulométricas de alguns solos brasileiros
Deve-se notar que as mesmas designações usadas para expressar as frações 
granulométricas de um solo são empregadas para denominar os próprios solos. Diz-
se, por exemplo, que um solo é uma argila quando o seu comportamento é o de um 
solo argiloso, ainda que contenha partículas com diâmetros correspondentes às 
frações silte e areia. Da mesma forma, uma areia é um solo cujo comportamento é 
ditado pelos grãos arenosos que ele possui, embora partículas de outras frações 
possam estar presentes.
No caso de argilas, um terceiro sentido pode estar sendo empregado: os “minerais-
argila”. Estes minerais se apresentam geralmente em formato de placas e em 
tamanhos reduzidos, predominantemente, mas não exclusivamente correspondentes 
à fração argila. São estes minerais que conferem a plasticidade característica aos 
solos argilosos.
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➢ ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA (LIMITES DE ATTERBERG)
Só a distribuição granulométrica não caracteriza bem o comportamento dos solos 
sob o ponto de vista da engenharia. A fração fina dos solos tem uma importância 
muito grande neste comportamento. Quanto menores as partículas, maior a 
superfície específica (superfície das partículas dividida por seu peso ou por seu 
volume). Um cubo com 1 cm de aresta tem 6 cm² de área e volume de 1 cm³. Um 
conjunto de cubos com 0,05 mm (siltes) apresentam 125 cm² por cm³ de volume. Já 
certos tipos de argilas chegam a apresentar 300 m² de área por cm³ (1 cm³ é 
suficiente para cobrir uma sala de aula!).
O comportamento de partículas com superfícies específicas tão distintas perante a 
água é muito diferenciado. Por outro lado, as partículas de minerais-argila diferem 
acentuadamente pela sua estrutura mineralógica. Desta forma, para a mesma 
porcentagem de fração argila, o solo pode ter comportamento muito diferente, 
dependendo das características dos minerais presentes.
Todos estes fatores interferem no comportamento do solo, mas o estudo dos 
minerais-argila é muito complexo. À procura de uma forma mais prática de identificar 
a influência das partículas argilosas, a engenharia a substituiu por uma análise 
indireta, baseada no comportamento do solo na presença de água. Generalizou-se, 
para isto, o emprego de ensaios e índices propostos pelo engenheiro químico 
Attemberg, pesquisador do comportamento dos solos sob o aspecto agronômico, 
adaptados e padronizados pelo professor de Mecânica dos Solos, Arthur 
Casagrande.
Os limites se baseiam na constatação de que um solo argiloso ocorre com aspectos 
bem distintos conforme o seu teor de umidade. Quando muito úmido, ele se 
comporta como um líquido; quando perde parte de sua água, fica plástico; e quando 
mais seco, torna-se quebradiço. Este fato é bem ilustrado pelo comportamento do 
mineral transportado e depositado por rio ou córrego que transborda invadindo as 
ruas da cidade. Logo que o rio retorna ao seu leito, o barro resultante se comporta 
como um líquido: quando um automóvel passa, o barro é espirrado lateralmente. No 
dia seguinte, tendo evaporado parte da água, os veículos deixam moldado o 
desenho de seus pneus no material plástico em que se transformou o barro. 
Secando um pouco mais, os pneus dos veículos já não penetram no solo 
depositado, mas sua passagem provoca o desprendimento de pó.
Os teores de umidade correspondentes às mudanças de estado, como se mostra na 
Figura 3.4, são definidos como: Limite de Liquidez (LL) e limite de Plasticidade (LP) 
dos solos. A diferença entre estes dois limites, que indica a faixa de valores em que 
o solo se apresenta plástico, é definida como o índice de Plasticidade (IP) do solo. 
Em condições normais, só são apresentados os valores do LL e do IP como índices 
de consistência dos solos. O LP só é empregado para a determinação do IP.
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Figura 3.7 Limites de Atterberg dos solos
O Limite de Liquidez é definido como o teor de umidade do solo com o qual uma 
ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar numa concha, como ilustrado na 
Figura 3.5.
Figura 3.8 Esquema do aparelho de Casagrande para determinação do LL
Diversas tentativas são realizadas, com o solo em diferentes umidades, anotando-se 
o número de golpes para fechar a ranhura, obtendo-se o limite pela interpolação dos 
resultados. O procedimento de ensaio é padronizado no Brasil pela ABNT (Método 
NBR 6459).
O Limite de Plasticidade é definido como o menor teor de umidade com o qual se 
consegue moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro, rolando-se o solo com a palma 
da mão. O procedimento é padronizado no Brasil pelo Método NBR 7180.
Deve ser notado que a passagem de um estado para outro ocorre de forma gradual, 
com a variação da umidade. A definição dos limites acima descrita é arbitrária. Isto 
não diminui seu valor, pois os resultados são índices comparativos. A padronização 
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dos ensaios é que é importante,sendo, de fato, praticamente universal. Na Tabela 
3.1, são apresentados resultados típicos de alguns solos brasileiros.
Tabela 3.2 Índices de Atterberg de alguns solos brasileiros
Solos LL [%] IP [%]
Residuais de arenito (arenosos finos) 29 - 44 nov/20
Residual de gnaise 45 - 55 20 - 25
Residual de basalto 45 - 70 20 - 30
Residual de granito 45 - 55 14 - 18
Argilas orgânicas de várzeas quaternárias 70 30
Argilas orgânicas de baixadas litorâneas 120 80
Argila porosa vermelha de São Paulo 65 a 85 25 a 40
Argilas variegadas de São Paulo 40 a 80 15 a 45
Areias argilosas variegadas de São Paulo 20 a 40 5 a 15
Argila duras, cinzas, de São Paulo 64 42
➢ ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA
Quando uma argila se encontra remoldada, o seu estado pode ser expresso por seu 
índice de vazios. Entretanto, como é muito comum que as argilas se encontrem 
saturadas, e neste caso o índice de vazios depende diretamente da umidade, o 
estado em que a argila se encontra costuma ser expresso pelo teor de umidade. Até 
porque a umidade da argila é determinada diretamente e o seu índice de vazios é 
calculado a partir desta, variando linearmente com ela.
Da mesma maneira como o índice de vazios, por si só, não indica a compacidade 
das areias, o teor de umidade, por si só, não indica o estado das argilas. É 
necessário analisa-lo em relação aos teores de umidade correspondentes a 
comportamentos semelhantes. Estes teores são os limites de consistência.
Da mesma forma, quando argilas diferentes se apresentam com umidade 
correspondente aos seus limites de plasticidade (h=30% para a argila A e h=20% 
para a argila B), elas apresentam comportamentos semelhantes, ainda que suas 
umidades sejam diferentes.
Quando se manuseia uma argila e se avalia sua umidade, o que se percebe não é 
propriamente o teor de umidade, mas a umidade relativa. No caso do exemplo da 
Figura 3.9, quando “sentimos” que a argila A está tão úmida quanto a argila B, é 
possível que a argila A esteja com 60% de umidade e a argila B com 40%.
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Figura 3.9 Comparação de consistências de duas argilas
Para indicar a posição relativa da umidade aos limites de mudança de estado, 
Terzaghi propôs o índice de consistência, com a seguinte expressão:
IC= LL−h
LL−LP
Quando o teor de umidade é igual ao LL, IC=0. À medida que o teor de umidade 
diminui, o IC aumenta, ficando maior do que 1 quando a umidade fica menor do que 
o LP.
O índice de consistência é especialmente representativo do comportamento de solos 
sedimentares. Quando estes solos se formam, o teor de umidade é muito elevado e 
a resistência é muito reduzida. À medida que novas camadas se depositam sobre as 
primeiras, o peso deste material provoca a expulsão da água dos vazios do solo, 
com a conseqüente redução do índice de vazios e o ganho de resistência. Da 
mesma forma, quando uma amostra de argila é seca lentamente, nota-se que ela 
ganha resistência progressivamente.
Tem sido proposto que a consistência das argilas seja estimada por meio do índice 
de consistência, conforme a Tabela 5.3. Esta tabela apresenta valores aproximados 
e é aplicável a solos remoldados e saturados. Seu valor é primordialmente didático, 
no sentido de realçar a dependência da resistência ao teor de umidade e, 
conseqüentemente, ao adensamento que a argila sofre pela sobrecarga que ela 
suporta.
Tabela 3.3 Estimativa da consistência pelo índice de consistência
Consistência Índice de consistência
Mole < 0,5
Média 0,5 a 0,75
Rija 0,75 a 1,0
Dura > 1,0
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O índice de consistência não tem significado quando aplicado a solos não saturados, 
pois eles podem estar com elevado índice de vazios e baixa resistência e sua 
umidade ser baixa, o que indicaria um índice de consistência alto.
➢ IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS SOLOS
Foi visto como os solos são classificados em função das partículas que os 
constituem. Em geral, importa conhecer o estado em que o solo se encontra. À 
classificação inicial, se acrescenta a informação correspondente à compacidade 
(das areias) ou à consistência (das argilas).
Com muita freqüência, seja porque o projeto não justifica economicamente a 
realização de ensaio de laboratório, seja porque se está em fase preliminar de 
estudo, em que ensaios de laboratório não são disponíveis, é necessário descrever 
um solo sem dispor de resultados de ensaios. O tipo de solo e o seu estado têm de 
ser estimado. Isto é feito por meio de uma identificação tátil-visual, manuseando-se 
o solo e sentindo sua reação ao manuseio.
Cada profissional deve desenvolver sua própria habilidade para identificar os solos. 
Só a experiência pessoal e o confronto com resultados de laboratório permitirá o 
desenvolvimento desta habilidade. Algumas indicações, como as que se seguem, 
podem ajudar.
O primeiro aspecto a considerar é a provável quantidade de grossos (areia e 
pedregulho) existente no solo. Grãos de pedregulho são bem distintos, mas grãos de 
areia, ainda que visíveis individualmente a olho nu, pois têm diâmetros superiores a 
cerca de um decímetro de milímetro, podem se encontrar envoltos por partículas 
mais finas. Neste caso, podem ser confundidos com agregações de partículas argilo-
siltosas.
Para que se possa sentir nos dedos a existência de grãos de areia, é necessário que 
o solo seja umedecido, de forma que os torrões de argila se desmanchem. Os grãos 
de areia, mesmo os menores, podem ser sentidos pelo tato no manuseio.
Se a amostra de solo estiver seca, a proporção de finos e grossos pode ser 
estimada esfregando-se uma pequena porção do solo sobre uma folha de papel. As 
partículas finas (siltes e argilas) se impregnam no papel, ficando isolada as 
partículas arenosas.
Definido se o solo é uma areia ou um solo fino, resta estimar se os finos apresentam 
características de siltes ou de argilas. Alguns procedimentos para esta estimativa 
são descritos a seguir.
a) Resistência ao seco – Umedecendo-se uma argila, moldando-se uma pequena 
pelota ficará muito dura e, quando quebrada, dividir-se-á em pedaços bem distintos. 
Ao contrario, pelotas semelhantes de siltes são menos resistentes e se pulverizam 
quando quebradas.
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b) “Shaking Test” – Formando-se uma pasta única (saturada) de silte na palma da 
mão, quando se bate esta mão contra a outra, nota-se o surgimento de água na 
superfície. Apertando-se o torrão com os dedos polegar e indicador da outra mão, a 
água reflui para o interior da pasta (é semelhante à aparente secagem da areia da 
praia, no entorno do pé, quando nela se pisa no trecho saturado bem junto ao mar). 
No caso de argilas, o impacto das mãos não provoca o aparecimento de água.
c) Ductilidade – Tentando moldar um solo com umidade em torno do limite de 
plasticidade nas próprias mãos, nota-se que as argilas apresentam-se mais 
resistentes quando nesta umidade do que os siltes.
d) Velocidade de secagem – A umidade que se sente de um solo é uma indicação 
relativa ao LL e LP do solo. Secar um solo na mão do LL até o LP, por exemplo, é 
tanto mais rápido quanto menor o intervalo entre os dois limites, ou seja, o IP do 
solo.
À informação relativa ao tipo de solo deve-se acrescentar a estimativa de seu 
estado. A consistência de argilas é mais fácil de ser avaliada pela resistência que 
uma porção do solo apresenta ao manuseio. A compacidade das areias é de mais 
difícil avaliação, pois as amostras mudam de compacidade com o manuseio.É 
necessário que se desenvolva uma maneira indireta de estimar a resistência da 
areia no seu estado natural. Estes parâmetros geralmente são determinados pela 
resistência que o solo apresenta ao ser amostrado pelo procedimento padronizado 
as sondagens.
3.3 COMPRESSIBILIDADE
3.3.1 INTRODUÇÃO
Uma das principais causas de recalques é a compressibilidade do solo, ou seja, a 
redução do seu volume sob a ação das cargas aplicadas; em particular, um caso de 
grande importância prática é aquele que se refere à compressibilidade de uma 
camada de solo, saturada e confinada lateralmente. Tal situação condiciona os 
chamados recalques por adensamento.
3.3.1 ANALOGIA DA MECÂNICA DE TERZAGHI
Compreende-se facilmente esse mecanismo de transferência de pressões, 
utilizando-se a analogia da mecânica de Terzaghi – Figura 3.10, onde as molas 
representam as partículas sólidas do solo, e os furos capilares nos êmbolos, os seus 
vazios. É claro que a pressão nas molas (ou seja, nas partículas sólidas) aumenta à 
medida que a água escapa pelos furos (através dos vazios do solo).
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Figura 3.10 Analogia mecânica para o processo de adensamento, segundo Terzaghi
Com a expulsão da água intersticial da camada compressível considerada, o volume 
dos seus vazios vai diminuindo e, conseqüentemente, o seu volume total. Como a 
camada está confinada lateralmente, a redução do volume se dará pela redução de 
altura. Esta redução de altura é o que se denomina recalque por adensamento.
O objeto de estudo é aquele em que uma camada de argila se encontra limitada, em 
uma ou duas faces (Figura 3.11 (a) e (b), respectivamente), por uma camada 
drenante. Nesse caso, que é o comum, e por isso de interesse prático, podemos 
considerar o processo como essencialmente unidirecional.
Figura 3.11 Camada de argila limitada em uma (a) e duas faces (b) por camada drenante
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3.3.2 COMPRESSIBILIDADE DOS TERRENOS POUCO PERMEÁVEIS 
(ARGILA)
No caso de camada de argila, e de acordo com o mecanismo anteriormente descrito, 
a sua variação de altura, que se denominada compressão primária ou adensamento 
propriamente dito, representa apenas uma fase particular de compressão. Além 
desta, considera-se ainda a compressão inicial ou imediata – a qual se atribui a uma 
deformação da estruturada argila ante a aplicação brusca da carga e à compressão 
instantânea da fase gasosa quando esta existir – e a compressão ou adensamento 
secundário, o qual se explica como uma compressão das partículas sólidas do solo.
Desses três tipos de compressão, apenas o primeiro tem importância especial, 
dados os seus efeitos sobre as construções. Tanto os efeitos à compressão inicial 
como os ocasionados pelo adensamento secundário, são em geral negligenciados 
na prática; os primeiros, em virtude de seu pequeno valor; os outros, por serem 
muito atenuados pela extrema lentidão com que as deformações ocorrem , muito 
embora o adensamento secundário seja, às vezes, responsável por uma apreciável 
fração do recalque total.
3.3.3 COMPRESSIBILIDADE DOS TERRENOS PERMEÁVEIS (AREIA E 
PEDREGULHO)
Em se tratando de terrenos muito permeáveis, com as areias e os pedregulhos, o 
processo de adensamento não se apresenta como acabamos de expor, pois a 
pressão efetiva é praticamente igual a pressão aplicada e, conseqüentemente, as 
deformações se produzem de maneira muito rápida. Tais deformações explicam-se 
simplesmente como devidas a um reajuste de posição das partículas do solo; daí 
serem, em muito maior grau que nas argilas, irreversíveis as deformações nos 
terrenos permeáveis.
3.4 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
3.4.1 A IMPORTÂNCIA DA CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
A diversidade e a enorme diferença de comportamento apresentada pelos diversos 
solos perante as solicitações de interesse da engenharia levou ao seu natural 
agrupamento em conjuntos distintos, aos quais podem ser atribuídas algumas 
propriedades. Desta tendência racional de organização da experiência acumulada, 
surgiram os sistemas de classificação dos solos. Os objetivos da classificação dos 
solos, sob o ponto de vista de engenharia, é o de poder estimar o provável 
comportamento do solo ou, pelo menos, o de orientar o programa de investigação 
necessário para permitir a adequada análise de um problema.
É muito discutida a validade dos sistemas de classificação. De um lado, qualquer 
sistema cria grupos definidos por limites numéricos descontínuos, enquanto solos 
naturais apresentam características progressivamente variáveis. Pode ocorrer que 
solos com índices próximos aos limites se classifiquem em grupos distintos, embora 
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possam ter comportamentos mais semelhantes do que de um mesmo grupo de 
classificação. A esta objeção, pode-se acrescentar que a classificação de um solo, 
baseada em parâmetros físicos por ele apresentados, jamais poderá ser uma 
informação mais completa do que os próprios parâmetros que o levam a ser 
classificados. Entretanto, a classificação é necessária para a transmissão de 
conhecimento. Mesmo aqueles que criticam os sistemas de classificação não têm 
outra maneira sucinta de relatar sua experiência, senão afirmado que, tendo 
aplicado um tipo de solução, obteve certo resultado, num determinado tipo de solo. 
Quando um tipo de solo é citado, é necessário que a designação seja entendida por 
todos, ou seja, é necessário que exista um sistema de classificação. Conforme 
apontado por Terzaghi, “um sistema de classificação sem índices numéricos para 
identificar os grupos é totalmente inútil”. Se, por exemplo, a expressão areia bem 
graduada compacta for empregada para descrever um solo, é importante que o 
significado de cada termo desta expressão possa ser entendida da mesma maneira 
por todos e, se possível, ter limites bem definidos.
Outra crítica aos sistemas de classificação advém do perigo de que técnicos menos 
experientes supervalorizem a informação,vindo a adotar parâmetros inadequados 
para os solos. Este perigo realmente existe e é preciso sempre enfatizar que os 
sistemas de classificação constituem-se num primeiro passo para a previsão do 
comportamento dos solos. São tantas as peculiaridades dos diversos solos que um 
sistema de classificação que permitisse um nível de conhecimento adequado para 
qualquer projeto teria de levar em conta uma grande quantidade de índices, 
deixando totalmente de ser aplicação prática. Entretanto, eles ajudam a organizar as 
idéias e a orientar os estudos e o planejamento das investigações para obtenção 
dos parâmetros mais importantes para cada projeto.
Existem diversas formas de classificar os solos, como pela sua origem, pela sua 
evolução, pela presença ou não de matéria orgânica, pela estrutura, pelo 
preenchimento dos vazios. Os sistemas baseados no tipo e no comportamento das 
partículas que constituem os solos são os mais conhecidos na engenharia de solos.
Os sistemas de classificação que se baseiam nas características dos grãos que 
constituem os solos têm como objetivo a definição de grupos que apresentam 
comportamentos semelhantes sob os aspectos de interesse da engenharia civil. 
Nestes sistemas, os índices empregados são geralmente a composição 
granulométrica e os índices de Attemberg. Estudaremos os dois sistemas mais 
empregados universalmente, para depois discutir suas vantagens e suas limitações.
3.4.1 CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA