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LISTA DE EXERCÍCIOS RESOLVIDOS CAPITULOS 1 A 4 - 1ª PROVA – MECÂNICA DOS SOLOS 
CAPÍTULO 1 – ORIGEM E NATUREZA DO SOLO: 
 
1) Para a Engenharia Civil, qual a definição de solo e rocha? 
 
Solo é o material proveniente da decomposição das rochas pela ação de agentes físicos ou químicos podendo 
ou não conter matéria orgânica. Os solos são constituídos de três fases: sólida (minerais e matéria orgânica), 
líquida (solução do solo) e gasosa (ar). Para um engenheiro civil, sob o ponto de vista da mecânica dos solos, 
solo é um corpo passível de ser escavado, sendo utilizado dessa forma como suporte para construções ou 
material de construção. 
Rocha é o material sólido, consolidado e constituído por um ou mais minerais, com características físicas e 
mecânicas específicas para cada tipo. Podem ser dos tipos: ígneas ou magmáticas, metamórficas ou sedimen-
tares. Para um Engenheiro Civil, rocha é o material cuja resistência ao desmonte, além de ser permanente 
(exceto quando em processo geológico de decomposição), só fosse vencida por meio de explosivos. 
 
2) Qual a importância do estudo da mecânica dos solos para o Engenheiro Civil? 
 
A Mecânica dos Solos Estuda o comportamento dos solos quando tensões são aplicadas (fundações) ou alivi-
adas (escavações) ou perante o escoamento de água em seus vazios. Como não se podem aplicar aos solos as 
leis teóricas que são aplicadas em projetos de engenharia para materiais bem definidos, como o concreto e o 
aço, por exemplo, deve-se estudar todas as camadas do solo para verificar a resistência do mesmo para garantir 
a segurança da obra e também para não interferir nas edificações vizinhas. 
 
3) Todo solo é passível de receber uma grande edificação? (explique) 
 
Nem todo solo é passível de receber uma grande edificação, pois alguns solos possuem menos resistência do 
que outros em determinadas condições naturais. Nem sempre será possível melhorar suas propriedades de 
forma ECONÔMICA. E a economia é fator muito importante para um Engenheiro Civil!! 
 
INTERESSANTE: 
QUAIS SÃO OS MELHORES/PIORES SOLOS PARA A CONSTRUÇÃO DE RESIDÊNCIAS? 
É preciso tomar muito cuidado com esse tipo de pergunta, na verdade, não há um tipo de solo mais adequado, 
mas sim uma fundação mais adequada ao tipo de solo da residência. 
Geralmente as areias compactas a muito compactas e argilas rijas a duras representam solos “mais resistentes” 
(com maior capacidade de suporte de carga e menos susceptíveis a “grandes” deformações). A presença desses 
tipos de horizonte de solo indica solo de “boa qualidade” para as fundações. 
 
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Em contrapartida, as argilas moles e areias fofas representam solos “menos resistentes” (com menor capaci-
dade de suporte de carga e mais susceptíveis a “grandes” deformações). A presença desses tipos de horizonte 
de solo indica solo de “má qualidade” para as fundações. Também é de fundamental importância comentar 
sobre os problemas ocasionados por fundações em solos de argila orgânica mole que apresentam alta defor-
mabilidade e baixa capacidade de suporte de carga. 
 
4) Foram retiradas duas amostras de um solo para análise granulométrica. A amostra “A” continha 
1.023,10 g e a amostra “B” 1.080,00 g. Preencher as lacunas conforme peneiramento realizado em 
laboratório. 
 
COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA - AREIA 
PENEIRAS 1ª DETERMINAÇÃO 2ª DETERMINAÇÃO 
Nº mm 
Peso Re-
tido (g) 
% Retida 
Peso Re-
tido (g) 
% Retida 
% Retida 
Média 
% Retida 
Acumulada 
3/8" 9,5 - - - - 
1/4" 6,3 - - - - 
4 4,8 1,30 0,13% 0,90 0,08% 0,11% 0,11% 
8 2,4 5,00 0,49% 4,40 0,41% 0,45% 0,55% 
16 1,2 20,50 2,00% 21,10 1,95% 1,98% 2,53% 
30 0,6 130,30 12,74% 134,30 12,44% 12,59% 15,12% 
50 0,3 415,90 40,65% 477,30 44,19% 42,42% 57,54% 
100 0,15 340,90 33,32% 321,00 29,72% 31,52% 89,06% 
FUNDO 0,01 109,20 10,67% 121,00 11,20% 10,94% 100,00% 
TOTAL 1023,10 100,00% 1080,00 100,00% 
 
5) Para uma amostra de argila do Rio de Janeiro obtiveram-se os seguintes valores médios: LL = 120%, 
LP = 40% e w = 150%. Sabendo-se que a percentagem de argila, isto é, de material menor que 2 μ m, 
é de 55%, obter: (a) o índice de plasticidade, (b) o índice de consistência e (c) Sua classificação (quanto 
ao índice de consistência). 
 
a) IP = LL – LP 
IP = 120 – 40 = 80 
b) IC = (LL – w)/IP 
IC = (120 – 150)/80 = - 0,375 
 
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c) Argila Muito Mole 
CAPÍTULO 2 – ÍNDICES FÍSICOS: 
 
Uma amostra indeformada de solo foi recebida no laboratório. Com ela realizaram-se os seguintes ensaios: 
Adotar: ρw = 1 g/cm³ ; Vw = Mw; g = 10 m/s² 
 
a) Determinação do Teor de Umidade (w): Tomou-se uma amostra que, junto com a cápsula em que foi 
colocada, pesava 110,08 g. Essa amostra permaneceu numa estufa a 105ºC até a constância de peso 
(por cerca de 18 horas), após o que o conjunto de solo seco, mais cápsula, pesava 99,11 g. A massa da 
cápsula, chamada de “tara” era de 34,43 g. Qual o valor da umidade? 
 
w = (110,08 – 99,11)/(99,11-34,43) = (10,97/64,68) x 100 = 16,96% 
 
b) Determinação da massa específica dos grãos (ρg): Para o ensaio, tomou-se uma amostra com 80,00 g 
no seu estado natural. Depois de deixada imersa n’água de um dia para o outro e agitada num dispersor 
mecânico com 20 min, foi colocada num picnômetro e submetida a vácuo por 20 min para eliminar as 
bolhas de ar. A seguir, o picnômetro foi cheio de água deaerada até a linha demarcatória. Esse conjunto 
apresentou massa de 749,43 g. A temperatura da água foi medida, acusando 21º C, e para essa tempe-
ratura uma calibração prévia indicava que o picnômetro cheio de água até a linha demarcatória pesava 
708,07 g. Determinar a massa específica dos grãos. 
 
Ms = 80/(1+0,1696) = 68,40 g  Vs = Vw = 708,07 + 68,40 – 749,43 = 27,04 cm³ 
ρs = 68,40 / 27,04 = 2,53 g/cm³ 
 
c) Moldou-se um corpo de prova cilíndrico do solo, com 3,57 cm de diâmetro e 9 cm de altura, que 
apresentou uma massa de 181,25 g. Determine a massa específica natural do solo. 
Volume = 
π×3,572
4
× 9 = 90,09 cm³ 
ρ = 181,25/90,09 = 2,01 g/cm³ 
 
d) Determine, em função dos itens anteriores, o peso específico dos grãos e o peso específico natural 
do solo. 
γs = 2,53 x 10 = 25,30 KN/m³ 
γ = 2,01 x 10 = 20,10 KN/m³ 
 
e) Calcule o peso específico aparente seco. 
γd = γ / (1+w) = 20,10 / (1+0,1696) = 17,19 KN/m³ 
 
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f) Calcule o índice de vazios. 
 
e = (γs/γd) – 1 
e = (25,30/17,19) – 1 = 0,47 
 
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
 
CAPÍTULO 3 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS: 
 
Exercícios: 
1) Classifique o seguinte solo inorgânico conforme a Classificação Granulométrica, SUCS e HRB. 
FRAÇÃO Porcentagem (%) 
Pedregulho 6 
Areia 
Grossa 
43 
3 
Média 15 
Fina 25 
Silte 21 
Argila 30 
 
Limite de Liquidez (LL): 45% 
Limite de Plasticidade (LP): 20% 
D10 = 0,1 
D60 = 1,0 
D30 = 0,5 
 
CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA: Areia Fina Argilo-Siltosa 
CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA: CL – Argila Pouco Plástica Arenosa 
CLASSIFICAÇÃO HRB: A7-6 
 
 3) Para o solo orgânico cujas características são dadas abaixo, indicar as prováveis classificações pela 
SUCS e HRB. 
- 100% do material passando na peneira 4. 
- 25% retido na peneira 200 
- O material que passa na peneira 200 exibe: 
 
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- IP = 5% 
- LL = 20% 
 
SUCS: CL - Argila Orgânica com AreiaHRB: A4 
 
4) Para o solo orgânico cujas características são dadas abaixo, indicar as prováveis classificações pela 
SUCS e HRB: 
- 65% do material retido na peneira 4 
- 32% do material retido entre a peneira 4 e a peneira 200 
Cu = 4 e Cc = 1. 
LL = 5% 
LP = 2% 
 
SUCS: GW - Pedregulho Bem Graduado 
HRB: A1-a 
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
CAPÍTULO 4 – COMPACTAÇÃO DOS SOLOS: 
 
1) Com uma amostra de solo arenoso a ser usada num aterro, foi feito um Ensaio Normal de Compactação 
(Ensaio Proctor). Na tabela estão as massas dos corpos de prova, determinadas nas cinco moldagens de 
corpo de prova no cilindro que tinha 1.000 cm³. Estão também indicadas as umidades correspondentes a 
cada moldagem, obtidas por meio de amostras pesadas antes e após secagem em estufa. A massa específica 
dos grãos é de 2,81 g/cm³. 
 
Ensaio nº 1 2 3 4 5 
Massa do corpo de prova, kg 1.704 1.897 1.996 1.993 1.892 
Umidade do solo compactado, % 17.26 19.73 21.59 23.01 25.75 
 
a) Desenhar a curva de compactação e determinar a densidade máxima e a umidade ótima. 
 
Ensaio nº 1 2 3 4 5 
Massa específca Natural, g/cm³ 1.704 1.897 1.996 1.993 1.892 
Massa Específica Aparente Seca 1.530 1.668 1.728 1.705 1.584 
Umidade do solo compactado, % 17.26 19.73 21.59 23.01 25.75 
 
 
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Umidade ótima ≈ 22% 
ρd máx = 1,73 g/cm³ 
 
b) Determinar a fórmula da curva de saturação e o valor da saturação no ponto máximo da curva. 
 
S = 
ρs × w 
e × ρw
 / S = 
2,81 × 𝑤 
(
𝜌𝑠
𝜌𝑑
−1) × 1
 / S = 
2,81 × 𝑤 
2,81
𝜌𝑑
 −1
 / S = 
2,81 × 𝑤 
2,81− 𝜌𝑑
𝜌𝑑
 / S = 
2,81 × w × ρd 
2,81- ρd
 
 
S = 2,81 x 0,22 x 1,73 / (2,81 – 1,73) ≈ 99% 
 
2) A Rodovia dos Imigrantes (SP-160) é uma rodovia do estado de São Paulo. Tem 44 viadutos, sete pontes 
e 14 túneis, em 58,5 km de extensão, de São Paulo a Praia Grande, no litoral sul paulista. Durante sua 
construção, nas camadas de compactação, era preciso determinar a umidade e a massa específica natural 
do solo. 
 
a) Em termos de compactação, para que é preciso conhecer a massa específica natural e a umidade do solo? 
Em laboratório conseguimos estudar o solo e determinar qual a umidade ótima e a massa específica aparente seca má-
xima para o mesmo. Em campo, durante o processo de compactação, se analisarmos o solo (através de ensaios ou 
cálculos – frigideira, speedy, frasco de areia, etc) conseguimos verificar se o solo está menos compactado do que na 
situação ótima ou com umidade inferior ou superior à máxima. Conhecendo essas incógnitas, podemos definir as medi-
das para se chegar na massa específica seca máxima e umidade ótima. 
 
b) Como você determinaria a umidade do solo em campo, caso não possuísse um laboratório próximo? Você 
teria apenas uma balança em sua posse. 
 
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Em casos de obras afastadas ou situações extremas, em que não é possível estudar o solo em laboratório ou possuir uma 
estufa, por exemplo; devemos recorrer à instrumentos que conseguimos em nosso local de trabalho / obra, como por 
exemplo a frigideira. Com uma frigideira e fogareiro faz-se a secagem violenta e rápida. No entanto, esse processo tem 
a desvantagem de queimar a matéria orgânica e retirar água de cristalização da argila. Com a balança, pesam-se as 
massas úmidas e secas e calcula-se a umidade. 
 
c) Para determinar a massa específica natural, você optou por utilizar o método do óleo. Você fez uma abertura 
no chão de aproximadamente 10 cm de diâmetro e 15 cm de altura, no entanto, é impreciso determinar esse 
volume. Essa massa (úmida) que você retirou, tem o peso de 0,5 kg. Assim, você separou uma proveta com 
óleo SAE 30, pesando esse conjunto, 0,6 kg, despejou na abertura e pesou novamente, tendo esse conjunto 
0,30 kg. O peso específico do óleo é 0,891 g/cm³. Determinar a massa especifica natural (g/cm³) e a massa 
específica aparente seca (g/cm³). Adotar a umidade de 10%. 
Volume Furo = M’ – M’’ / ρóleo = (0,6 – 0,3)*1000/0,891 = 336, 70 cm³ 
ρnat = 0,5*1000/336,70 = 1,485 g/cm³ 
Portanto, ρd = 1,485 / (1+0,1) = 1,35 g/cm³ 
 
3) Na figura abaixo estão apresentadas algumas curvas de compactação. Pelo formato das curvas e pelos 
valores determinados, estime as características e diferenças entre os solos A e B e entre os solos B e C. A 
que solo corresponde a curva D? 
 
 
O Solo A, por apresentar umidade ótima baixa e elevada densidade seca máxima deve ser um solo pedregulhoso, bem 
graduado, enquanto o solo B deve apresentar uma granulometria mais fina, podendo ser uma areia argilosa. 
A inclinação bem acentuada do ramo seco da curva de compactação do solo C indica que este solo deve ser laterítico, 
enquanto o solo B não será. 
 
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A curva D deve corresponder a um solo bastante fino, um solo muito argiloso ou um silte, pelo aspecto bastante acha-
tado da curva.