Aula 2 Terraplanagem e Compactação

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Terraplanagem e Compactação 
 
Tatiana Oliveira 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
TERRAPLENAGEM 
1. TERRAPLENAGEM 
 
 - Definição: procedimento onde há movimentação de solo, através 
de carga e descarga e compactação do solo. 
 - Objetivo: fazer um aterro, nivelar um terreno, eliminar ondulações 
ou escavações de uma área ou atingir a cota determinada no projeto. 
 - Manuseio de máquinas pesadas: pá carregadeira, 
retroescavadeira e compactadoras. 
Terreno com máquinas fazendo terraplenagem 
1. Serviços preliminares 
 
 - Serviço preliminar: trabalhos iniciais de movimentação de terra. 
 
 - Início: análise de projeto e definição de serviços e equipamentos. 
 
 - Pontos analisados: 
 
 a) Partido a ser executado: partidos diferenciados, influenciando nos 
tipos de fundações e de formas para se estabilizar o terreno; 
 
 b) Cotas mais baixas do projeto: edificação construída acima do 
solo, edificação com subsolos (espaços para garagens). 
 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
TERRAPLENAGEM 
 c) Sondagens: determinar a constituição do solo, identificando as 
camadas de solo, os tipos, a existência de rochas grande ou matacões, o 
nível de lençol freático, o nível dos terrenos vizinhos; 
 
 d) Verificação do entorno e suas edificações: sem interferências na 
estabilidade das edificações; 
 
 e) Determinação dos tipos de equipamentos e máquinas para a 
execução dos serviços; 
 
 f) Escoramento do terreno: placas metálicas e/ou execuções de 
taludes. 
 
 g) Estudo do projeto de canteiro: melhora a eficiência dos serviços, 
indicando o acesso para os equipamentos de terraplenagem. 
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TERRAPLENAGEM 
 - Procedimentos iniciais para os serviços de terraplenagem: 
 
 a) Desmatamento: retirada da vegetação de grande porte, usando 
moto-serra e máquinas pesadas como pá-carregadeira. 
 Atenção: Estudos ambientais – conforto aos usuários. 
 
 b) Destocamento: retirada do tronco da árvore junto ao chão. 
 - Objetivo: deixar terreno livre de qualquer tipo de resíduo 
vegetal. 
 
 
Porque retirar as raízes do solo?!?! 
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TERRAPLENAGEM 
 c) Limpeza e retirada da vegetação rasteira: vegetação composta 
por arbustos de pequeno porte, como matos e gramíneas. 
 
 d) Remoção da camada vegetal: geralmente tem a espessura de 
20cm e rica em matéria orgânica (sem finalidade para a construção). 
Máquina passando a lâmina. 
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TERRAPLENAGEM 
 - Construções de edifícios: serviços de terraplenagem mais simples, 
sendo movimentação de solo (corte e aterro). 
 
 - Área pequena: utilização de ferramentas artesanais (“sapos” ou 
“sapos mecânicos”. 
 
 
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TERRAPLENAGEM 
Desenho com exemplo de corte 
* Tipos de movimentação de solo: 
 
 Corte: só há retirada do solo pra atingir a cota e terraplenar o 
terreno deixando-o o mais nivelado possível. Executado por máquinas 
pesadas.’’ 
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TERRAPLENAGEM 
 Aterro: quando há movimentação de solo, colocando material com 
máquina e nivelando para atingir a cota necessária. 
Desenho com exemplo de aterro. 
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 Mista: quando se tem movimentação de solo, tanto para corte 
quanto para aterro, atingindo o nível determinado em projeto. 
Desenho com corte e aterro simultaneamente. 
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TERRAPLENAGEM 
1.2 Escavações em solos não-rochosos 
 
 - Escavação: é o serviço de extração do solo para se atingir uma 
determinada cota e que tem como serviços complementares o transporte do 
material. 
 
 1.2.1 Tipos de escavações em solos não-rochosos 
 
 a) Escavações de grandes volumes em áreas limitadas: feitas 
para obras que necessitam da retirada do solo para atingir uma cota 
inferior, podendo chegar a 10m de profundidade. Material escavado será 
transportado por caminhões que terão acesso por meios de rampas; 
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TERRAPLENAGEM 
 1.2.1 Tipos de escavações em solos não-rochosos – continuação: 
 
 b) Escavações de grandes volumes em grandes áreas: 
necessária a construção de rampas suaves, com pouca inclinação, 
facilitando o acesso de caminhões; 
 
 c) Escavações de solos não consolidados: solos à margem de 
rios, lagos, canais e margens marítimas, com grande quantidade de água 
em sua 
constituição. O equipamento fica do lado de fora da área escavada; 
Máquina trabalhando com escavação. 
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TERRAPLENAGEM 
 1.2.1 Tipos de escavações em solos não-rochosos – continuação: 
 
 d) Escavações verticais em áreas limitadas: solo com presença 
de água e não coesivos (leitos); necessidade de contenção das paredes e 
equipamento fora da escavação; 
 
 e) Escavações para abertura de valas: grande dimensão de 
comprimento e largura e altura pequenas; para trabalhos de drenagem e 
esgotamento com tubulações. Pode necessitar de contenção das paredes 
laterais; 
 
 f) Escavações para abertura de túneis: necessidade de vencer e 
ultrapassar uma barreira para união de dois pontos; 
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TERRAPLENAGEM 
 1.2.1 Tipos de escavações em solos não-rochosos – continuação: 
 
 g) Escavações por dragagem: escavação no fundo do leito, com 
retirada do material através de sucção por dragas. Solo com consistência 
pastosa (lama). 
Draga executando escavação. 
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TERRAPLENAGEM 
 Empolamento: é o acréscimo de volume (inchamento) por ter sido o mesmo 
submetido a um removimento. 
 
 FINALIDADE: a obtenção do orçamento de transporte de terra, ou seja, 
saber o custo do volume de solo transportado através da porcentagem de 
empolamento. Também se calcula produtividade. 
 
 PORCENTAGEM DE EMPOLAMENTO: porcentagem do acréscimo de 
volume do solo em relação ao seu volume compacto. 
 
 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
TERRAPLENAGEM 
 Exemplo: ao escavar o solo, a terra fica solta e passa a ocupar mais 
espaço. Expresso em porcentagem. Se ao escavar 1 m³ de solo ele aumenta para 
1,3 m³, o empolamento é de 30%. 
 
 Assim, se o volume de corte do solo for 100 m³, o total a ser transportado 
será de 130 m³. 
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TERRAPLENAGEM 
TAXA DE EMPOLAMENTO 
 
 Segundo o livro “Como Preparar Orçamentos de Obras”, de Aldo Dórea 
Mattos, publicado pela Editora PINI, cada tipo de solo possui uma taxa de 
empolamento. 
MATERIAL EMPOLAMENTO % 
Rocha Detonada 50% 
Solo argiloso 40% 
Terra comum 25% 
Solo arenoso seco 12% 
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TERRAPLENAGEM 
CÁLCULO PRÁTICO DO EMPOLAMENTO 
 
 1. Uma obra necessita escavar 50 m³ de terra, medida pelo serviço de 
topografia. Descubra o Vs (volume de terra solta) para definir o transporte, 
considerando que "Vc" é o volume medido no corte e "E" é o empolamento. 
 
 Vs = Vc (1 + E) 
 
 Se a terra é comum, a taxa de empolamento é de 25% = 0,25. Logo: 
 
 Vs = 50 (1 + 0,25) 
 Vs = 50 x 1,25 
 Volume de terra solta = 62,5 m³ 
 
 Resultado: depois da escavação, o volume de terra, que era de 50 m³ no 
corte, aumentará para 62,5 m³. 
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 1.3 Escavações de rochas 
 
 - Etapas: 
 
 a) Limpeza do terreno; 
 
 b) Remoção das rochas menores; 
 
 c) Remoção de rochas fissuradas – desmonte (equipamentos 
maiores); 
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TERRAPLENAGEM 
 - Execução do desmonte: 
 
 a) Perfuração: sucessivos furos na rocha feitos manualmente com 
equipamentos menores ou mecanicamente com equipamentos mais 
pesados (perfuratrizes). Furos com diferentes tamanhos de diâmetro ealtura, diferenciados quanto à disposição, quantidade e distância entre 
eles. 
 Rochas menores: perfuratriz manuseada pelo próprio 
operário. 
Perfuratriz 
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 b) Carga: instalação de material explosivo dentro dos furos feitos na 
rocha, que fragmentam em menores tamanhos. 
 Cuidados especiais: manuseio do explosivo, armazenagem, 
instalação e, na hora da explosão, atenção com a segurança dos operários e 
do entorno. 
Explosivo usado nas escavações de rochas. 
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TERRAPLENAGEM 
 c) Detonação: acionamento do explosivo colocado nos furos feitos 
na rocha através dos acessórios. 
 Dispositivos mais usados: espoletas comuns e elétricas, 
cordel detonante e acendedores. Alguns detonadores possibilitam várias 
detonações em intervalos programados. 
 
 d) Remoção de rochas: depois da explosão das cargas, 
recolhimento das rochas fragmentadas. 
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TERRAPLENAGEM 
1.4 Equipamentos utilizados nas escavações de solos não-rochosos 
 
 a) Escavadeira de colher: máquina montada tanto sobre esteiras 
quanto sobre pneus. 
 
 Esteiras: vantagens por ser mais estáveis na hora do 
serviço, sem apresentar sobrecarga no solo e facilita o vencimento de 
rampas. 
 Pneus: maior velocidade, mas perdem a estabilidade no 
momento do giro da pá para escavar e ao carregar o caminhão com o 
material escavado. A concha executa o trabalho de baixo para cima, 
facilitando o corte vertical do solo, sendo favorável para escavações de 
grande profundidade. 
 
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TERRAPLENAGEM 
 Desvantagem: não usá-la em solos não coesivos (areia), sendo 
ideal para solos mais coesos. 
 
 Utilização: escavações de grandes volumes em áreas limitadas 
com acesso por rampas. 
Escavadeira de colher 
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 b) Escavo-carregadeira: usado em quase todos os tipos de solos, 
tanto argilosos como arenosos, com pá que serve para escavar e carregar o 
material. 
 Utilização: escavações com profundidade menor que 2,0m e 
sempre dentro da própria área da escavação, para grandes volumes em 
áreas limitadas. 
 Montagem: sobre pneus, facilitando o serviço de carregamento. 
 Desvantagem: sem sistema de giro vertical para facilitar a 
escavação e o carregamento é diferente da escavadeira de colher. 
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 c) Retroescavadeira: de grande versatilidade e facilidade de 
execução de serviços de escavação. 
 Desvantagem: não apresenta giro vertical em cima da 
base e dificuldade para carregamento do material em caminhões (formato 
da concha). 
 Utilização: escavações lineares (valas e canais), em quase 
todos os tipos de solos, sendo restrito a pequenas escavações. Usado em 
escavações de grandes áreas limitadas. 
Retroescavadeira 
Fonte: DREAMSTIME, 2011. 
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TERRAPLENAGEM 
 d) Pás de arrasto ou draglines: menos usual e formado por uma 
concha chamada de pá. 
 Utilização: escavação com pequena profundidade, como 
aberturas de canais, valas e trincheiras. 
Draglines. 
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 e) Escavadeira de concha ou clamshell: para escavações em solos 
com água e solos compactos de características argilosas. 
 Equipamento: duas conchas em forma de mandíbula. 
 Utilização: escavações verticais em áreas limitadas e o 
equipamento sempre fora da área de escavação. 
Escavadeira clamshell 
Fonte: DREAMSTIME, 2012. 
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TERRAPLENAGEM 
1.5 Plataformas horizontais 
 
 - Definição: nivelam e planificam as superfícies irregulares, através 
de corte, aterro ou sistema misto. 
Desenho de uma plataforma com aterros e cortes do terreno. 
 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
TERRAPLENAGEM 
 - Depois da escavação: necessária a compactação do solo - material 
empolado. 
 
 - Plataformas: em construções de rodovias, respeitando as cotas e 
todas as inclinações necessárias para a execução de uma estrada. Tem 
processos de compactação bem definidos para suportar as cargas dos 
veículos. 
Desenho representando plataforma para estrada 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
TERRAPLENAGEM 
PRESENÇA E IMPORTÂNCIA DA ÁGUA NOS SOLOS 
 
 - Grande percentual de água nos solos: movimentação - diferenças de 
potenciais. 
 
 - Fenômenos de fluxo de água em solos: considerados na Engenharia 
Civil. 
 
 * Recalque, estabilidade dos solos, cálculo de vazões, erosão, etc. 
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IMPORTÂNCIA DA ÁGUA 
- Lei de Darcy 
 
 - Verificou que fatores geométricos influenciavam na vazão da 
água. 
 
 - Determinação da velocidade de percolação. 
 
 - Válido somente para fluxo laminar (descolamento da água em 
planos paralelos. 
Permeâmetro 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA 
Permeabilidade: propriedade que permite o escoamento de água 
através dos seus vazios. Considera-se o coeficiente de permeabilidade. 
 
Determinação: 
 
1) Indiretamente: 
 a) Da curva granulométrica: Equação de Hazen (areias e 
pedregulho). 
 
 b) Do ensaio de adensamento (solos finos) 
 
 c) Do uso de permeâmetros: ensaios de laboratório mais utilizados. 
 
 d) De ensaios de campo: furos de sondagens, poços ou cavas. 
Ainda por ensaio de infiltração e bombeamento. 
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IMPORTÂNCIA DA ÁGUA 
MECÂNICA DOS SOLOS 
PRESENÇA E IMPORTÂNCIA DA ÁGUA NOS SOLOS 
34 
2) Diretamente 
 
 a) Permeâmetro de carga constante: medição da permeabilidade 
dos solos granulares (razoável quantidade de areia e/ou pedregulho) - 
valores elevados. 
 
 - Dois reservatórios de níveis de água constantes. 
 
 - Mede-se a quantidade de água que atravessa a amostra de solo 
com a altura de carga (h) constante, em um determinado intervalo de tempo 
(t), sendo A a área da seção transversal da amostra e L, a sua altura 
(comprimento ao longo do qual a carga h é dissipada). 
 
 - A água que atravessa a amostra é recolhida num recipiente e 
depois medida. 
MECÂNICA DOS SOLOS 
PRESENÇA E IMPORTÂNCIA DA ÁGUA NOS SOLOS 
Permeâmetro de carga constante 
36 
b) Permeâmetro de carga variável: utilizado para solos finos, onde o 
tempo de percolação é bem grande. 
 
 - Coeficiente de permeabilidade muito baixo 
 
 - Determinação pelo permeâmetro de carga constante é pouco 
precisa. 
Permeâmetro de Carga Variável 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA 
37 
c) Ensaio de bombeamento: determinação em campo da 
permeabilidade de camadas de areia ou pedregulho - abaixo do nível da 
água. 
O princípio do método consiste em esgotar a água até o estabelecimento 
de um escoamento uniforme, medir a descarga do poço e observar a 
variação do nível d’água em piezômetros colocados nas proximidades. 
Ensaio de bombeamento 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA 
* Fatores que influem no coeficiente de permeabilidade do solo 
 
- Estrutura do solo; 
 
- Estratificação do terreno; 
 
- Grau de saturação; e 
 
- Índice de vazios. 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA 
* Intervalos de variação do coeficiente de permeabilidade 
 
 - Solos impermeáveis: k = 1,3 x 10-8 cm/s. 
 
 - Valores típicos: argilas - k  10-9 cm/s 
 siltes - 10-9  k  10-6 m/s 
 areias argilosas – k  10-7 m/s 
 areias finas – k  10-5 m/s 
 areias médias – k  10-4 m/s 
 areias grossas – k  10-3 m/s 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA 
Compactação dos solos 
 
 - Definição: processo manual ou mecânico quevisa reduzir volume 
de seus vazios, aumentando a resistência do solo e tornando-se mais 
estável. 
 
 - Benefícios: 
 a) Aumento da capacidade de resistência à carga; 
 b) Evitar recalque do solo e dano por congelamento; 
 c) Estabilidade; 
 d) Redução da infiltração de água (permeabilidade), dilatação e 
contração; 
 e) Redução sedimentação do solo; 
 f) Aumento mecânico da densidade/peso específico do solo - 
depende da energia despendida e do teor de umidade. 
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Compactação do Solo 
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 - Engenheiro Ralph Proctor: em 1933 demonstrou que a 
compactação é função de: 
 
 a) Peso especifico seco; 
 b) Umidade; 
 c) Energia de compactação; 
 d) Tipo de solo. 
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Compactação do Solo 
DIFERENÇAS ENTRE COMPACTAÇÃO E ADENSAMENTO 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
COMPACTAÇÃO 
 
Diminuição dos vazios do solo por 
expulsão do ar contido nos vazios. 
 
 
Cargas de natureza dinâmica e com 
efeito imediato. 
ADENSAMENTO 
 
Ocorre a expulsão de água dos 
interstícios do solo. 
 
 
Processo lento e depende do tipo de 
solo, com cargas estáticas. 
X 
Compactação dos solos 
 
 - Curva de compactação: relaciona massa específica e umidade. 
 γmáx – hótima 
 
 - São diferentes para cada tipo de solo. 
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Compactação do Solo 
Compactação dos solos - Continuação 
 
 - Estudo de jazidas: solo com características que a obra necessita. 
 
 - Reagem sob as fundações e atuam sobre os arrimos e 
coberturas, deformam-se e resistem a esforços nos aterros e taludes, 
influenciando as obras segundo suas propriedades e comportamento. 
 
 - Compactação em bases de estradas: aumentar da capacidade de 
carga. 
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Compactação do Solo 
 Tipos de compactação: 
 
 Há quatro tipos de esforço de compactação: 
 
 a) Vibração 
 b) Impacto 
 c) Amassamento 
 d) Pressão 
 
 Forças de compactação: estático e vibratório. 
 
 - Força estática: peso próprio da máquina aplicando força para baixo 
sobre a superfície do solo (compressão das partículas). A força de 
compactação só pode ser alterada retirando ou acrescentando peso ao 
compactador. Restrita a camadas superiores do solo e limitada a 
determinada profundidade. Ex: Amassamento e pressão. 
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Compactação do Solo 
 - Força vibratória: mecanismo, geralmente motorizado, que cria 
uma força descendente em acréscimo ao peso estático da máquina. Pode 
ser um peso giratório ou combinação de pistão/mola(em compactadores). 
Através de “pancadas” na superfície, afetam as camadas superficiais e as 
mais profundas. 
 
 OBS: A constituição de um solo determina o melhor método de 
compactação. 
 
 Os grupos básico de solo são: coesivo e granular. 
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Compactação do Solo 
Fonte: www.multiquip.com.br 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
Relação entre tipos de solos e a característica do compactador 
 
 - Análise simplificada (desconsidera textura das partículas e 
umidade): 
 a) solos não coesivos (granulares): compactados por placas 
vibratórias - rearranjo de partículas. 
 b) solos coesivos: compactados por compactadores à percussão 
(impacto) – “quebrar” resistência entre as partículas. 
 c) solos mistos: através da composição, decide-se que equipamento 
será utilizado. 
 
 OBS: Quantidade de água é determinante na compactação, pois 
atua como lubrificante, redistribuindo as partículas – Redução de atrito. 
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Compactação do Solo 
TESTES DE DENSIDADE DO SOLO: 
 
 - Ensaios de laboratório e em campo 
 
 a) Ensaio de compactação em laboratório: 
 
 - Proctor ou AASHO: ABNT MN-33. 
 - Compacta-se uma amostra dentro de um cilindro: 1000cm³ 
 - 3 camadas sucessivas 
 - 25 golpes com um soquete 
 - Peso do soquete: 2,5 kg 
 - Queda: 30 cm 
 - Energia de compactação: 6 kg.cm/cm³ 
 - Repete-se para vários teores de umidade 
 - Determinação dos pesos espécíficos: mínimo 5 
 
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Compactação do Solo 
MECÂNICA DOS SOLOS 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
 - Proctor MODIFICADO 
 - Compacta-se uma amostra dentro de um cilindro: 1000cm³ 
 - 5 camadas sucessivas 
 - 25 golpes com um soquete 
 - Peso do soquete: 4,5 kg 
 - Queda: 45 cm 
 - Energia de compactação: 25 kg.cm/cm³ 
 - Repete-se para vários teores de umidade 
 - Determinação dos pesos espécíficos: mínimo 5 
 
 OBS: Pode-se fazer ensaios de resistência, com penetração de 
agulha padrão – dinamômetro. 
 
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Compactação do Solo 
TESTES DE DENSIDADE DO SOLO – Continuação: 
 
 b) Teste da mão: método rápido para determinar o teor de umidade. 
 
 - Ao apertar um punhado de terra, este deve adquirir a forma da 
mão. Caso contrário, material é muito seco. 
 
 - Quantidade certa de umidade: terra moldável e se fragmenta em 
apenas dois pedaços quando derrubada – compactação adequada. 
 
 - Muita umidade para compactação: terra plástica, deixa poucos 
vestígios de umidade nos dedos e permanece em um pedaço quando 
derrubada. 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
Fonte: www.multiquip.com.br 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
APLICAÇÕES: 
 
 a) Solos coesivos: argila, onde as partículas se aderem umas às 
outras – necessário força de alto impacto, forçando a saída do ar e 
organizando as partículas. 
 - Indicação: compactador de percussão ou compactador de rolo 
vibratório pé de carneiro. 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
 Soquetes: utilizados em locais de difícil 
acesso para os rolos compressores, como em valas, 
trincheiras, etc. 
 Peso mínimo de 15 Kgfc, podendo ser 
manuais ou mecânicos (sapos). 
 A camada compactada deve ter 10 a 15 cm 
para o caso dos solos finos e em torno de 15 cm 
para o caso dos solos grossos. 
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Compactação do Solo 
MECÂNICA DOS SOLOS 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
 b) Solos granulares: as partículas requerem uma agitação ou ação 
vibratória para movê-las. 
 - Indicação: placas vibratórias(unidirecionais). 
 - Placas Reversíveis e Rolos Vibratórios Lisos. 
 
 OBS: Quanto menor a partícula, maior a freqüência necessária para 
movê-la. 
 
 - Partículas maiores: equipamento maior com freqüência mais baixa 
e forças de compactação maiores. 
c) Rolos pneumáticos: para qualquer tipo de solo. 
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Compactação do Solo 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
TIPO DE ROLO 
PESO 
MÁXIMO 
(toneladas) 
ALTURA DA 
CAMADA 
UNIFORMIDADE 
DA CAMADA 
TIPO DE SOLO 
Pé de carneiro estático 20 40 cm Boa Argilas e siltes 
Pé de carneiro vibratório 30 40 cm Boa 
Misturas de areia com silte e 
argila 
Pneumático leve 15 15 cm Boa 
Misturas de areia com silte e 
argila 
Pneumático pesado 35 35 cm Muito boa Praticamente todos 
Vibratório com rodas 
metálicas lisas 
30 50 cm Muito boa 
Areias, cascalhos, material 
granular 
Liso metálico estático, 3 
rodas 
20 10 cm Regular Materiais granulares, brita 
Rolo de grade ou malha 20 20 cm Boa 
Materiais granulares ou em 
blocos 
Combinados 20 20 cm Boa Praticamente todos 
Escolha do rolo compactador 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
Compactador de grade 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
Para obter maiores graus de adensamento, deve-se PELA ORDEM, 
tentar: 
 - aumentar o peso (P) do rolo; 
 - aumentar o número (N) de passadas; 
 - diminuira velocidade (v) do equipamento de compactação; 
 - reduzir a espessura (e) da camada. 
 
NUMERO DE PASSADAS: 
 
 - Grau de compactação: aumenta nas primeiras passadas e as 
seguintes não contribuem para essa elevação. 
 - nº excessivo de passadas: super compactação superficial - 
Aumentar o nº de passadas pode produzir perda no grau de compactação, 
destruindo uma estrutura que acabou de ser formada, além de perda de 
produção e desgaste do equipamento. 
 - Solução: aumentar o peso e/ou diminuir a velocidade, e adotar 
número de passadas entre 6 e 12 . 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
ESPESSURA DA CAMADA: 
 
 - Altura: determinada pelo material, tipo do equipamento e finalidade 
do aterro. 
 - Adotar espessura menor que a das faixas ("Escolha do rolo 
compactador“): para garantir compactação uniforme em toda a altura da 
camada. 
 - Obras rodoviárias: espessura máxima de 30 cm na primeira camada 
e as demais de 20 cm, para garantir a homogeneidade. 
 - Materiais granulares: máximo 20 cm compactados. 
 
HOMOGENEIZAÇÃO DA CAMADA: 
 
 - Uso de motoniveladoras, grades e arados especiais. 
 - Camada solta bem pulverizada, sem torrões muito secos, blocos ou 
fragmentos de rocha, antes da compactação, principalmente se for necessário 
aumentar o teor de umidade. 
 - Aumento da umidade: caminhões “pipa”. 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPACTAÇÃO: 
 
 a) Determinação da umidade: para construção de estradas usa-se 
muito o "Speedy Moisture Test“. Principalmente no trabalho com solos finos, 
necessita calibração por comparação com o método da estufa. 
 
 b) Determinação do Grau de Compactação (G): Depende da 
determinação da massa específica aparente "in situ". O método eleito é 
função do tipo de solo compactado. Os mais utilizados são: 
 - óleo grosso: solos coesivos com pedregulho 
 - frasco de areia: qualquer caso 
 - cilindro de cravação: solos com coesão e sem pedregulhos. 
 
 Grau de compactação de campo é definido por: G% = 100 . gs 
(campo) / gs(maximo), onde gs = Ps / V e Ps = 100.P / (100 + h) e h a 
umidade média do solo. 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
CONTRAÇÃO 
 
 - Contração: quando, através da compactação, o volume final é 
inferior ao que havia no corte. Se 1 m³ de solo (medido no corte) contrai para 
0,9 m³ no aterro após compactação, a redução volumétrica é de 10%. 
 
 - Exempo: determinar quanto de terra será necessário cortar para 
fazer um aterro com 50 m³, considerando redução volumétrica de 10%. 
 
 Vc = Va/C Onde: Vc = Volume de terra medido no corte 
 Va = Volume compactado no aterro 
 C = Contração (para redução volumétrica de 
10%, a contração é de 90% - 0,90) 
 
 Vc = 50/0,90 
 Vc = 55,55 m³ 
 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Compactação do Solo 
 - Para saber o volume de terra solta a ser transportada, considerando 
taxa de empolamento de 25%: 
 
 Vs = Vc (1 + E) 
 Vs = 55,55 m³ (1 + 0,25) 
 Vs = 55,55 m³ x 1,25 
 Volume de terra solta = 69,4 m³ 
 
 Assim, para fazer um aterro com volume final de 50 m³ é necessário 
escavar 55,55 m³ e transportar 69,4 m³ de terra. 
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Compactação do Solo 
MATERIAL 
Kg/m3 
(CORTE) 
Empolamento 
(multiplicar) 
Fator de 
conversão 
(peso) 
Kg/m3 
(SOLTO) 
Argila 1720 1,4 0,72 1140 
Argila c/ pedregulho, seca 1780 1,4 0,72 1300 
Argila c/ pedregulho, 
molhada 
2200 1,4 9,72 1580 
Carvão – antracítico 1450 1,35 0,74 1070 
Carvão – betuminoso 1280 1,35 0,74 950 
Terra comum, seca 1550 1,25 0,8 1250 
Terra comum, molhada 2000 1,25 0.8 1600 
Pedregulho(1-5 cm), 
molhado 
2000 1,12 0,89 1780 
Pedregulho(1-5 cm), seco 1840 1,12 0,89 1640 
Hematita 3180 1,18 0,85 2700 
Magnetita 3280 1,18 0,85 2780 
Calcáreo 2620 1,67 0,6 1570 
Areia seca, solta 1780 1,12 0,89 1580 
Areia molhada, compacta 2100 1,12 0,89 1870 
Arenito 2410 1,54 0,65 1570 
Escória de fundição 1600 1,23 0,81 1300 
OBS: Peso, empolamento e fc 
variam com tamanho das 
partículas, componentes, conteúdo 
de umidade, grau de compacidade, 
etc. 
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Compactação do Solo 
1.6 Capacidade de produção 
 
 - Produção de terraplenagem: aumento com o uso das novas 
tecnologias e com a vantagem de redução do número de operários para 
executar a mesma quantidade de serviço. 
 
 - Produção: manual ou mecanizada. 
 
 a) Manual: executada por operários e instrumentos manuais 
(pá, picaretas, enxadas e sapos). 
 b) Mecanizada: executada por tratores, escavadeiras e 
carregadeiras. 
 
 - Alto investimento x agilidade, quantidade de serviços e redução de 
custos finais. 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Capacidade de produção 
 A capacidade produtiva depende de alguns fatores: 
 
 a) Planejamento: elaboração de um projeto que será executado, 
avaliando-se o tipo de solo, de equipamento e o tempo necessário para a 
execução. 
 
 b) Mão-de-obra especializada: operador capacitado e devidamente 
treinado para manobrar os equipamentos. 
 
 c) Equipamentos adequados: escolher máquina mais eficiente 
considerando o tipo de solo, projeto, a dimensão da área e o volume da 
obra. 
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Capacidade de produção 
 - Máquinas adaptáveis: adaptar colheres e pás de tamanhos variados 
- facilita a produtividade da escavação. 
 
Retroescavadeira executando escavação e depositando solo na caçamba 
Fonte: DREAMSTIME, 2012. 
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Capacidade de produção 
 d) Tipos de solos: 
 
 Solo não-rochoso: não apresenta resistência à escavação, 
mas encharcado pode deslizar ou desmoronar. Menos complexo que 
rochoso. 
 Solo rochoso: além da escavação e do carregamento, 
existe a perfuração e explosões. 
 
 e) Tipos de projetos: tamanho da obra e complexidade influenciam 
na produtividade – mais máquinas. 
 
 * Cronograma é fator predominante: interfere nos custos da obra. 
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Capacidade de produção 
1.7 Normalização técnica 
 
 - Normas referentes ao canteiro de obras e itens de segurança do 
trabalho e meio ambiente. 
 
 - Meio ambiente: normas regulamentares, leis ou códigos 
municipais, estabelecidas a partir de leis federais e estaduais. 
 
 - NBR 9061/1985: escavações, termos empregados, condições 
gerais, projetos, tipos de escavações, proteções de escavações e 
proteções de operários. 
 
 - NR 19/1978c: explosivos – fabricação, manuseio, armazenamento 
e utilização. 
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Normalização Técnica