182358823 Apostila Estradas II (1)

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FACULDADE IDEAL FACI 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE 
TRANSPORTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pavimentação 
Notas de Aula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Prof. Antonio Pegado 
 
 
ANO/ 2013 
 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 
Dando continuidade ao nosso objetivo de prover os alunos de um 
roteiro para as aulas da disciplina Estradas de Rodagem II, apresentamos 
esta edição que esperamos seja de utilidade para aqueles que realmente têm 
o desejo de adquirir algum conhecimento sobre o assunto. 
 
Esta segunda parte do curso mostra o conteúdo distribuído em 
capítulos, abrangendo os seguintes tópicos: A Superestrutura Rodoviária; 
Estudo do Subleito e Jazidas de empréstimos. Estudo das Camadas do 
Pavimento, Estudo dos materiais empregados na construção do pavimento: 
Solos, agregados e Asfalto; Ensaios e Especificações; Estabilização de 
Bases; Equipamentos; Usinas de agregados e asfalto; Métodos de 
dimensionamento de Pavimentos flexíveis; Drenagem; Noções sobre 
manutenção e conservação e sinalização. 
 
O conteúdo desta apostila é constituído por notas de aula obtidas 
através de pesquisas em livros, manuais, sites de internet e artigos diversos 
relacionados na bibliografia do curso, estando, portanto sujeita a 
constantes atualizações. 
 
Agradecemos a todos os leitores que tenham sugestões para 
aprimorar este texto e que nos alertem sobre erros nele contidos. 
 
 
Belém, 22 de março de 2.003. 
 
 
 
 
 Fernando Luiz R. Nogueira. 
 
Prof. Adjunto, M.Sc. 
E-mail: flrn@ufpa.br 
 
 
TE 08071 - ESTRADAS DE RODAGEM II 
 
Carga horária : 60 hs 
Pré-requisito: Estradas de Rodagem I 
 
PROGRAMA 
 
I - A SUPERESTRUTURA RODOVIÁRIA 
Definição e Classificação de Pavimento. Pavimento rígido e flexível 
II - ESTUDO DO SUBLEITO 
Estudos de campo e Laboratório. Áreas de empréstimos. Aterros sobre solos compressíveis. 
III - ESTUDO DAS CAMADAS DO PAVIMENTO 
Subleito. Regularização. Reforço. Sub-base. Base. Revestimento. Especificações de serviço 
IV - ESTUDO DE MATERIAIS PARA PAVIMENTAÇÃO 
Materiais betuminosos. Agregados. Especificações e Ensaios. Usinas 
V - DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS 
Métodos de dimensionamento. As cargas rodoviárias. Dimensionamento de Pavimentos 
Flexíveis. Projeto 
VI - CONSTRUÇÃO DA SUPERESTRUTURA 
Aspectos geométricos. Equipamentos de pavimentação. Dimensionamento da Frota. Impacto 
ambiental na execução e operação 
VII - DRENAGEM SUPERFICIAL 
 Estudos hidrogeológicos. Sistemas de Drenagem. Dimensionamento 
VIII - CONSERVAÇÃO DE RODOVIAS 
Finalidade. Noções sobre conservação de estradas pavimentadas e não-pavimentadas. 
Noções gerais sobre sinalização 
 
BIBLIOGRAFIA: 
 
- SENÇO, W. (1997). Manual de Técnicas de Pavimentação. Vol. 1. Ed. Pini. RJ 
- SENÇO, W. (2001). Manual de Técnicas de Pavimentação. Vol. 2. Ed. Pini. RJ 
- FRAENKEL, B. B. (1980). Engenharia Rodoviária. Ed. Guanabara Dois. RJ 
- SOUZA, M. L. (1980). Pavimentação Rodoviária. Livros Técnicos e Científicos Ed. MT-DNER-IPR. RJ 
- BATISTA, C. N. (1979). Pavimentação . Vols. 1, 2, 3. Editora Globo. Porto Alegre. 
- Road Research Laboratory (1957). Mecânica dos Solos para Engenheiros Rodoviários. Londres. 
- Manual de Pavimentação.(1995). MT – DNER. RJ. 
- Manual de Implantação Básica (1996) . MT-DNER-IPR. RJ. 
- Especificações Gerais para Obras Rodoviárias (1995). MT- D.N.E.R. RJ. 
- Informações Básicas sobre Materiais Asfalticos. (1990). I.B.P. 4a Edição. RJ 
- SANTANA, H. (1992) Manual de Pré-Misturados a Frio. I.B.P.-Comissão de Asfalto. 1a Edição. RJ 
- Manual de Serviços de Pavimentação (1996). Petrobras Distribuidora S. A . RJ 
- YODER, E. J. and WITCZAK, M. W. (1975). Principles of Pavement Design.John Wiley & Sons.NY 
- LAMBE, T.W. and WHITMAN, R.V. (1979). Soil Mechanics. John Wiley & Sons. New York 
- NOGAMI, J.S. & VILLIBOR, D.F. (1981). Uma Nova Classificação de Solos para Finalidades 
Rodoviárias. Simpósio Brasileiro de Solos Tropicais em Engenharia. RJ. COPPE/CNPq/ABMS. 
- VARGAS, M. (1977). Introdução à Mecânica dos Solos. Editora McGrawHill do Brasil,Ltda. SP 
 
 
 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 1
 
 
Pavimento 
1.1- Definição 
 
É a estrutura construída 
sobre a terraplenagem e 
destinada, técnica e 
economicamente, a resistir aos 
esforços verticais oriundos do 
tráfego e distribuí-los; melhorar 
as condições de rolamento 
quanto ao conforto e segurança; 
e resistir aos esforços 
horizontais (desgastes), 
tornando mais durável a 
superfície de rolamento. 
 
 
 
 Figura 1 – Sistema de várias camadas 
 
É um sistema de várias camadas de espessuras finitas que se assenta sobre um 
semi-espaço infinito e exerce a função de fundação da estrutura, denominado 
Subleito. 
1.2 Classificação 
De uma forma geral o pavimento pode ser classificado em: 
• Pavimento Rígido 
• Pavimento Flexível 
 
2.0 - Pavimento Rígido: é constituído basicamente por uma placa de concreto 
de cimento Portland (PCCP), que pode ser simples, armado ou protendido. 
A laje de concreto desempenha simultaneamente o papel de revestimento e de 
base, resistindo à abrasão do tráfego, diluindo as tensões de tal maneira tornando-a 
compatível com a resistência do subleito. Rompem por tração na flexão, quando 
sujeitos as deformações. Entretanto, para garantir um suporte uniforme e para evitar o 
fenômeno do bombeamento (“pumpking”) – fuga das partículas finas de solo 
carreadas pela água através das juntas das placas – usa-se uma sub-base 
(geralmente 10 cm de material granular ou solo-cimento) que não tem função 
estrutural (Figura 2). 
 
 Revestimento + Base 
 
 Material granular ou solo-cimento 
 compactado 
 
 
 
 
Figura 2 – Camadas do pavimento rígido 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 2
No passado, eram muito empregados em pavimentação urbana os chamados 
calçamentos de pedra poliédrica regular e irregular. 
Os calçamentos de pedra poliédrica regular (cerâmica ou madeira) são na 
realidade revestimentos que geralmente necessitam de base e às vezes de sub-base. 
São geralmente chamados de paralelepípedos e devem ser rejuntados com 
produtos asfálticos ou argamassa de cimento (Figura 3). 
 
 
Os calçamentos de pedra poliédrica irregular são geralmente assentados 
manualmente sobre um colchão de areia, sem base, e geralmente não são 
considerados como revestimentos de pavimentos (Figura 4). 
 
 
 
 
Figura 5 – Seção transversal típica de um pavimento rígido 
 
O concreto protendido é mais adequado para pistas de aterrisagem sujeitas à 
ação de cargas muito concentradas e a impactos fortes. Os pavimentos rígidos 
costumam ter juntas separando-os em placas justapostas. Essas placas podem ter 
espessura uniforme, mas, em geral, por razões de economia, seus bordos têm maior 
espessura que o restante da placa devido a maior concentração de tensões neste 
local quando as cargas móveis se encontram nas posições mais desfavoráveis. O 
dimensionamento da espessura da placa está ligado às tensões de tração na flexão 
(σt ) tanto solicitantes como resistentes (Figura 6). Estas tensões são provenientes de 
várias causas, tais como: carga transmitida pelas rodas dos veículos; mudanças 
cíclicas de temperatura que causam o arqueamento e contração ou expansão da 
placa; mudanças na umidade, e mudanças volumétricas no subleito e ou sub-base. 
 
 
 
Figura 3 – Calçamento de pedra poliédrica regular 
Figura 4 – Calçamento de pedra poliédrica irregular 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 32.1 - Distribuição da carga 
 
Grande área de distribuição de carga 
Alto modulo de rigidez, EC 
Alta dissipação das pressões 
Pequena pressão na fundação do pavimento 
EC = 
ε
σ
 
2.2 - Variações volumétricas do concreto 
 
 Um dos problemas de maior importância, característico dos pavimentos de 
concreto, é a variação de volume das placas, seja por reações do cimento, seja por 
variações de temperatura e umidade. Dessas variações, resulta a necessidade do 
projeto e construção de juntas de contração e dilatação. 
 A redução de volume provoca retração linear, a qual resulta em trincas ou 
fissuras transversais. 
 
2.3 – Variação uniforme da temperatura 
 
Provoca variação de volume da placa pela expansão (dilatação) ou contração 
da mesma, devido ao aumento ou diminuição da temperatura. 
A resistência devido ao atrito que se manifesta entre a superfície inferior da placa e o 
terreno do subleito ou sub-base, provocam tensões internas respectivamente de 
compressão e tração que originam trincas. A execução de juntas de expansão 
(transversais) e juntas de contração espaçadas entre si, é suficiente para evitar a 
ruptura da placa. 
 
2.4 - Variação não uniforme da temperatura 
 
 Dá-se no sentido vertical, o da espessura da placa. Trincas ou fissuras 
longitudinais surgem em função do empenamento da placa, ou seja, a curvatura 
produzida pelas diferenças de temperatura e umidade entre as faces superior e 
inferior. O peso próprio e o atrito existente entre a placa e a superfície do terreno 
restringem esse empenamento, provocando esforços de tração ou de compressão. 
 
Figura 6 – Pavimento Rígido: Placa de Concreto de Cimento Portland + Sub-base 
Figura 7 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 4
 
 Como mostra a figura 8, durante a noite a face inferior da placa perde calor 
mais lentamente que a face superior; a tendência é de expandir na face inferior, mais 
quente. Essa tendência é restringida pelo atrito com o terreno e o peso próprio da 
placa, resultando em esforços de compressão, que provocam trincas ou fissuras 
longitudinais. 
 
 
 
Durante o dia, a face superior da placa é aquecida mais rapidamente que a 
face inferior, tendendo a expandir-se e empenar com as bordas para baixo. Sendo 
essas tendências restringidas pelo peso próprio e pelo atrito com o terreno surgirão 
fissuras ou trincas longitudinais. 
 Para os concretos normalmente dosados e empregados na construção de 
pavimentos, com módulo de elasticidade da ordem de 350.000 kgf/cm2 e espessura 
em torno de 20 cm , quando a diferença de temperatura entre a face da placa atinge 
cerca de 18o C, as tensões resultantes podem atingir valores da ordem de 29 kgf/cm2. 
Valores de tal magnitude somada às tensões provocadas pelas cargas podem 
ultrapassar o módulo de ruptura do concreto, levando a placa também a ruptura. 
 
2.5 – Juntas transversais 
 
 As juntas transversais são construídas no sentido da largura da placa de 
concreto. Os tipos principais de juntas transversais, quanto à sua serventia, são: 
• De retração (ou contração) 
• De retração com barras de transferência 
• De construção 
• De expansão ou dilatação 
 
2.5.1 – Juntas transversais de retração (ou contração) 
 
 Sua função é, basicamente, controlar as fissuras devidas à contração 
volumétrica do concreto. 
 a) De dilatação – São situadas em geral de 25 a 35 m de distância, 
normalmente ao eixo da estrada, deixando um espaço entre duas placas adjacentes, 
de 2 cm, para permitir a possibilidade da aproximação dos extremos das placas, 
quando elas se dilatam devido ao aumento da temperatura. Os espaços entre as 
juntas são cheios com betume e madeira tratada ou outros produtos apropriados. 
 
Figura 8 – empenamento 
restringido da placa 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 5
 
2.6 - Barras de transferência ou passadores 
 
 A colocação de barras de transferência melhora o comportamento estrutural e 
a durabilidade da placa. 
São barras de aço comum, dispostas em toda extensão da junta, para que haja 
transferência da carga para a placa contígua. 
“O diâmetro dessas barras deve ser ¾’, não devendo ultrapassar de 1” , para 
evitar que se rompa o concreto. Estes passadores devem ser colocados normalmente 
às juntas, ficando, pois, rigorosamente paralelos ao eixo da rodovia e na metade da 
espessura da placa. “O comprimento da barra deve ser 60 cm, usando-se barras de 
diâmetro de 1”. Deverão ser lisas e untadas de graxa em uma das metades, onde se 
veste com uma luva de metal ou papelão comprimido, e dispostas de tal maneira que 
deixem uma folga, para assegurar, no concreto, espaço para movimento dos 
passadores. 
 
2.7 – Dimensionamento 
 
 Os métodos de dimensionamento de pavimento de concreto simples proposto 
pela PCA (Portland Cement Association) em 1966 – PCA/66, e em 1984 – PCA/84, 
procuram padronizar a definição da espessura do pavimento de concreto de forma 
racional e que atenda às tensões solicitantes. 
 O PCA/66 utiliza a tensão de tração na flexão como parâmetro para o 
dimensionamento do pavimento de concreto através da resistência do concreto à 
fadiga enquanto que o PCA/84 leva em consideração além dos critérios do PCA/66, a 
existência de acostamento de concreto, barras de transferência, o tamanho das placas 
e a resistência à erosão. 
 
3. Pavimento Flexível: é composto por várias camadas que devem trabalhar 
em conjunto, cada uma delas absorvendo parte das solicitações impostas e 
transmitindo o restante às localizadas em níveis inferiores. Sendo o seu revestimento 
normalmente de misturas betuminosas. 
 São dimensionadas a compressão e a tração na flexão, devido ao 
aparecimento das bacias de deformação sob as rodas dos veículos, que levam a 
estrutura a deformações permanentes, e ao rompimento por fadiga. 
 Quanto ao seu uso, os pavimentos podem ser: Rodoviário; Urbano e 
Aeroportuário. 
 Na pavimentação rodoviária em geral temos grandes extensões de estradas a 
pavimentar com escassos recursos financeiros, o que leva a procurar resolver o 
problema com tipos econômicos de pavimentos. 
Na pavimentação urbana as extensões a pavimentar são menores e os 
recursos disponíveis são menos escassos. As cargas que atuam sobre um pavimento 
urbano são da mesma ordem de grandeza das que atuam sobre um pavimento 
rodoviário. A carga máxima é da ordem de P = 5 tf/roda dupla, com uma pressão 
variando entre 4 e 7 kg/cm2. No entanto, um pavimento urbano está mais sujeito aos 
esforços tangenciais (acelerações positivas e negativas), principalmente nos locais de 
sinais de tráfego, e sofre mais a ação de águas superficiais. 
Os pavimentos de aeroportos estão submetidos a influencia das enormes 
cargas concentradas das modernas aeronaves, com impactos na aterrissagem e a 
ação da chama dos motores a jato queimando materiais do pavimento, especialmente 
nas cabeceiras das pistas onde as aeronaves aquecem seus motores antes de 
decolar. Desta maneira, estes pavimentos estão sujeitos a uma maior “carga por 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 6
roda”, a uma maior “pressão” e a uma menor “repetição de cargas” do que os 
pavimentos de estradas . 
 Embora o projeto de pavimentos, quer seja de estradas ou de aeroportos, 
sigam os mesmos princípios gerais, é conveniente que se estude separadamente o 
projeto de pavimentos de estradas que pode ser estudado simultaneamente com o 
projeto de pavimentos urbanos. 
 
3.1 Comportamento estrutural do Pavimento flexível 
 
 Um pavimento quando solicitado por uma roda pneumática de um veículo com 
carga Q/2 que se desloca com uma velocidade V, recebe uma tensão vertical (q) 
(compressão) e uma tensão horizontal de cisalhamento (τ), conforme mostrado na 
figura 9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A tensão q é diluída pelo pavimento,de modo que o subleito recebe uma 
tensão bem menor “p1 “- que deve ser compatível com a resistência do mesmo”“. 
 A tensão de cisalhamento (τ) agindo na superfície do pavimento exige que a 
mesma apresente uma coesão mínima (cp). A superfície deve também ser bastante 
impermeável. 
Quando a deformação é excessiva, as tensões geradas nas camadas pela 
tração e cisalhamento podem levar a ruptura do pavimento. O atrito interno e a coesão 
do ligante não são mais suficientes para garantir a estabilidade. O pavimento se rompe 
e as deformações se tornam permanente nas diferentes camadas. 
As tensões geradas no subleito, por efeito das cargas, podem, também, romper 
o pavimento. Os pavimentos são dimensionados a compressão e a tração na flexão, 
devido ao aparecimento das bacias de deformações sob as rodas dos veículos, que 
levam a estrutura a deformar-se permanentemente e ao rompimento por fadiga. 
 
3.2 Camadas do Pavimento Flexível 
 
 O pavimento pode ser constituído por uma única camada que seja capaz de 
simultaneamente: resistir e diluir a tensão vertical de “q” para “p1” , resistir a tensão 
horizontal “τ” e ser razoavelmente impermeável. É o caso, por exemplo do Pavimento 
de Concreto de Cimento Portland (PCCP), e tem sido muito usado em trechos 
rodoviários urbanos de muito tráfego. 
 Para o chamado pavimento asfáltico, o mais econômico é dividi-lo em duas 
camadas: o revestimento, camada superior que resiste a abrasão devido o tráfego, e 
Figura 9 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 7
uma camada de material granular (brita graduada, solo-brita, solos selecionado, ou 
outro material local como argila expandida – todos sem coesão) que ajuda a diluir a 
tensão vertical “q” – denominada de Base. (Figura 10) 
O revestimento asfáltico reage à tensão vertical de compressão “q” fletindo; se 
for um material mais rígido – flete menos, dilui mais “q” a custa do aparecimento de 
uma apreciável tensão de tração σt na sua face inferior. Ao contrário, se for menos 
rígido – flete mais, dilui menos “q” e a tensão de tração é menor. 
 Por outro lado, o revestimento asfáltico com um alto Módulo de rigidez Er 
colocado sobre uma base granular flexível de baixo Módulo Eb pode fletir o suficiente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
para despertar uma forte σt e exigir uma grande espessura hr . Pode ser vantajoso 
dividir-se o revestimento asfáltico em duas camadas asfalticas: uma superior, 
denominada capa de módulo Ec elevado, e a outra inferior de módulo EB intermediário 
entre Er e e Eb denominada de camada de ligação (“binder” = que faz a ligação) . A 
capa apoiada sobre o binder e este sobre a base se traduz numa melhor 
compatibilidade estrutural. 
Tem-se, então, no caso mais geral: Revestimento = Capa + Binder. 
 Como a tensão vertical de compressão “q” vai diminuindo com a espessura, 
pode-se dividir a base em duas ou três camadas, denominadas respectivamente de: 
base (mantido o nome), subbase (recebendo menor tensão pode ser de material 
menos nobre) e reforço do subleito (material que necessita apenas ser melhor do que 
o do subleito). 
Assim, no pavimento flexível são definidas as seguintes camadas: 
a) Revestimento: Também chamado de capa de base , é a camada mais nobre do 
pavimento, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação do 
tráfego , sendo destinada a melhorar a superfície de rolamento quanto às condições de 
conforto e segurança, e a transmitir de forma atenuada, as solicitações devido ao tráfego 
às camadas inferiores. 
b) Base: é a camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos do 
tráfego e distribui-los e sobre a qual se constrói o revestimento asfáltico. 
Na verdade, o pavimento pode ser considerado composto de base e 
revestimento, sendo que a base poderá ou não ser complementada pela sub-base e 
pelo reforço do subleito. 
d) Sub-base: é a camada complementar à base, com as mesmas funções 
desta e executada quando, por circunstâncias técnicas e econômicas não for 
Figura 7 Figura 10 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 8
aconselhável construir a base diretamente sobre a regularização ou reforço do 
subleito; 
e) Reforço do subleito: é a camada de espessura constante, construída se 
necessário, acima da regularização, com características técnicas inferiores ao material 
usado na camada que lhe é superior, porém de melhor qualidade do que o material do 
subleito; 
 
f) Regularização do subleito: É a camada de espessura irregular, construída 
sobre o subleito e destinada a conforma-lo, transversal e longitudinalmente, com o 
projeto. A regularização deve dar à superfície as características geométricas – 
inclinação transversal - do pavimento acabado. 
Nos trechos em tangente, duas rampas opostas de 2% de inclinação – 3% a 
4%, em regiões de alta precipitação pluviométrica e, nas curvas, uma rampa com 
inclinação da superelevação (Ver figura 11). 
A regularização não constitui, propriamente, uma camada de pavimento, pois tem 
espessura variável, podendo ser nula em um ou mais pontos da seção transversal. 
 
 
 
Figura 11 – Seção transversal típica de um pavimento flexível 
 
 
 
3.3 - Transmissão das cargas ao pavimento 
 
As cargas que solicitam um pavimento são transmitidas por meio das rodas 
pneumáticas dos veículos. A área de contato entre os pneus e o pavimento tem a 
forma aproximadamente elíptica, e a pressão exercida, dada a relativa rigidez dos 
pneus, tem uma distribuição aproximadamente parabólica, com a pressão máxima 
exercida no centro da área carregada. Como mostra a figura 12. 
 Para efeito apenas de estudo da ação das cargas, visando o 
dimensionamento do pavimento, pode-se admitir uma carga aplicada gerando uma 
pressão de contato uniformemente distribuída, numa área de contato circular. A 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 9
pressão de contato é aproximadamente igual à pressão dos pneus, sendo a diferença 
desprezível para efeito de dimensionamento. 
 
 
 
Figura 12 – Áreas de contato pneu x pavimento 
 
Sendo a transmissão de carga feita pelas rodas, as pressões a serem 
calculadas ou admitidas são referidas em função das cargas de roda, muito embora se 
faça referência a cargas por eixo. 
O raio da área circular de contato pode ser calculado para qualquer valor de 
carga, desde que se conheça a pressão aplicada. Seja uma carga Q transmitida por 
um eixo simples, possuindo uma ou duas rodas de cada lado do veículo e uma 
pressão de contato q . 
A carga da roda será: Q = 2 ⋅⋅⋅⋅ pipipipi ⋅⋅⋅⋅ r2 ⋅⋅⋅⋅ q 
 
 
Q / 2 = pipipipi ⋅⋅⋅⋅ r2 ⋅⋅⋅⋅ q ∴∴∴∴ r = Q / 2 ½ 
 pipipipi ⋅⋅⋅⋅q 
 
 
 
 
 
Exemplo 1: Adotando uma pressão de contato de q = 7 Kgf / cm2 e uma carga de roda 
Q / 2 = 5000 Kgf, que é o limite máximo permitido pela Legislação Brasileira, calcular o 
raio da área circular de contato. 
 
 
 5000 ½ 
 r = ---------- ∴∴∴∴ r = 15 cm 
 3,14 ⋅⋅⋅⋅7 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 10 
 
3.4 - Distribuição das pressões 
 
 Para melhor compreender as definições das camadas que compõem um 
pavimento, é preciso considerar que a distribuição dos esforços através do mesmo 
deve ser tal que as pressões que agem na interface entre o pavimento e a fundação, 
ou subleito, sejam compatíveis com a capacidade de suporte desse subleito. 
 A figura 13 mostra a distribuição de pressões, segundo um ângulo αααα, de tal 
forma que a pressão de contato q pode ser considerada a pressão aplicada a uma 
profundidade (Z = 0). A partir daí, as pressões estão referidas às profundidades 
crescentes, chegando à interface entre o pavimento e o subleito,na profundidade Z, 
com uma pressão σσσσz . 
 
 
 
 
 
O ângulo de distribuição das pressões ( α ) é função da natureza dos materiais usados 
no pavimento. Quanto maior o seu valor maior a dissipação (diluição) das tensões, e 
menor será a solicitação no subleito (σz). 
Na determinação da pressão aplicada no subleito (σz) consideremos situação 
apresentada na figura 9. A condição de equilíbrio é: 
Q/2 = q . pi . r2 = σz . pi . (r + s)2 
s = z . tg α 
 σz = q ( )2
2
. αtgzr
r
+
 ( ÷ r2 ) 
 
σz = q 
2
2).(
1
r
tgzr α+
 = q 2
.
1





 +
r
tgzr α
 ∴σz. = q . 2
.1
1












+ αtg
r
z
 
 
 
 
σz = pressão no subleito (Kqf / cm2); 
q = pressão de contato (Kgf / cm2); 
z = espessura do pavimento (cm); 
r = raio da área circular de contato (cm); 
α = ângulo de distribuição de pressão 
Figura 13 – Distribuição dos esforços 
Figura 14 – Vista de perfil e planta 
do cone de pressões 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo 2: Para uma carga por eixo simples Q = 10 tf, aplicada segundo um círculo 
de raio r = 15 cm, resultando numa pressão de contato q = 7 Kqf / cm2 e um pavimento 
de espessura Z = 20 cm, a pressão aplicada no subleito será. Adotar α = 45 º. 
 
 1 1 
σσσσz = q ⋅⋅⋅⋅ - ----------------------- = 7 ⋅⋅⋅⋅ --------------------------- = 1,3 kgf/cm2 
 1 + (z / r) ⋅⋅⋅⋅ tg αααα 2 1 + (20 / 15) ⋅⋅⋅⋅ tg 45 2 
 
 
3.5 - Carga de roda equivalente 
 
 É a carga sobre uma roda simples, com a mesma área de contato que um 
conjunto de rodas, produzindo o mesmo efeito desse conjunto a uma determinada 
profundidade. 
 A legislação brasileira estabelece os seguintes tipos e limites de carga por eixo: 
 
� Eixo simples com Roda Simples (ESRS) – máximo de 5 tf : 
 
 
� Eixo simples com Roda Dupla (ESRD) – máximo de 10 tf : 
 
 
� Eixo em Tandem Duplo (ETD) – máximo de 17 Tf 
 
 
 
 
� Eixo em Tandem Triplo (ETT) – máximo de 25,5 Tf 
 
 
 
 
 
 
 
Tipos de ruptura de um pavimento 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 12 
 
 
 
No estudo de carga de roda equivalente interessa saber como as cargas vão 
ser transmitidas ao pavimento. Como mostra a figura 12, as cargas de roda ou as 
cargas de eixos próximos, têm seus efeitos sobre os pavimentos superpostos. Para 
que sejam consideradas isoladas, é necessário uma distância entre os eixos que evite 
essa superposição de efeitos. 
 
 
Figura 12 – Efeitos superpostos 
 
 
 A figura 12 mostra um caso de rodas duplas, eixo simples, em que temos: 
 
l = distância entre as faces internas das rodas; 
L = distância entre os centros das rodas; 
Q = carga por eixo simples; 
Q/2 = carga por roda. 
 
 O triângulo ABC corresponde à área de superposição de efeitos. Neste caso 
admitem-se as seguintes zonas de distribuição de tensões: 
 
� Zona 1: do topo até a profundidade l/2, onde cada roda age isoladamente; carga 
de roda equivalente é Q*/2 = Q/2 
� Zona 2: a faixa entre a profundidade l/2 e 2L, onde o efeito das duas rodas é 
superposto e com intensidade variando em função do quadrado da profundidade; a 
carga de roda equivalente fica: Q*/2, variando de Q/2 a Q. 
� Zona 3: abaixo da profundidade 2L, as duas rodas agem em conjunto, como uma 
roda apenas. A carga de roda equivalente é Q*/2 = Q 
 
De uma forma genérica e dependendo das condições do subleito, é possível 
admitir que a espessura necessária de um pavimento é proporcional à raiz quadrada 
da carga de roda equivalente: 
 
z = C . [Q*/2]1/2 sendo C constante. 
 
 Das pesquisas conhecidas e da experiência já vastamente desenvolvida no 
sentido de relacionar carga e espessura de pavimento, conhece-se o seguinte: 
 
 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 13 
 
 A – as espessuras dos pavimentos são aproximadamente proporcionais ao 
logaritmo do número de repetições das cargas de roda; 
 B – vários métodos de dimensionamento já levam em conta essa forma de 
comparação, procurando associar uma carga de roda ou de eixo padrão às cargas que 
irão solicitar o pavimento, considerando o número de repetições necessário para 
produzir os mesmos efeitos. 
 C – a consideração de que as pressões sofrem reduções com a profundidade, 
devido ao alargamento da base do cone de distribuição, leva a uma parte importante, 
do ponto de vista econômico, dos estudos visando fixar a estrutura definitiva de um 
pavimento. 
 
Figura 13 - Carga, pavimento e fundação 
 Como a pressão aplicada é reduzida com a profundidade, as camadas 
superiores estão submetidas a maiores pressões, exigindo na sua construção 
materiais de melhor qualidade. Para a mesma carga aplicada, a espessura do 
pavimento deverá ser tanto maior quanto pior forem as condições do material de 
subleito. Sem rigorismo extremo, pode-se mencionar a regra de que subleito ruim e 
cargas pesadas levam a pavimentos espessos; subleito de boa qualidade, e cargas 
leves levam a pavimentos delgados. 
 De qualquer maneira, sendo as pressões decrescentes com a profundidade, o 
engenheiro é conduzido a complementar a base com uma camada estruturalmente 
suficiente com materiais menos nobres do que o material da base. A essa camada 
complementar dá-se o nome de sub-base. Praticando mesmo raciocínio para essa 
sub-base, ela pode ser complementada por uma camada de material menos nobre, 
que recebe o nome de reforço do subleito. 
 Assim, no estudo da pavimentação pode-se obedecer à técnica através de 
inúmeras opções do ponto de vista econômico, não tendo o menor sentido considerar 
um atributo sem o outro. 
 Os atributos técnicos exigem a obediência a métodos de dimensionamento, 
análises estatísticas, cálculos e desenhos. Os atributos econômicos exigem 
principalmente estudos do tipo benefício x custo, taxa de retorno ou renda capitalizada 
ou equivalentes, enquanto os atributos financeiros exigem uma avaliação dos recursos 
disponíveis e das fontes internas e externas de recursos e financiamento. Resumindo, 
para que o empreendimento de engenharia seja completamente viável é necessário 
que seja tecnicamente exeqüível, economicamente recomendável e financeiramente 
realizável. 
 
 
 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 14 
 
 
3.6 - Bases rígidas 
 
 Esses tipos de bases tem acentuada resistência à tração, fator determinante no 
seu dimensionamento. 
 
3.6.1 - Concreto Cimento: é uma mistura convenientemente dosada e 
uniformizada de agregados, areia, cimento e água nas dimensões previstas em 
projeto. É a base que mais se caracteriza como rígida, podendo ou não ser armada 
com barras metálicas e seu dimensionamento obedece a estudos baseados na teoria 
de Westergaard. Uma placa de concreto de cimento exerce conjuntamente as funções 
de base e revestimento. 
3.6.2 - Macadame de Cimento: é uma base construída com agregado graúdo – 
diâmetro máximo entre 50 e 90 mm – cujos vazios são preenchidos por um material de 
granulometria mais fina, o material de enchimento, misturado com cimento, garante 
além do travamento das pedras, uma razoável ligação entre elas. 
3.6.3 - Solo Cimento: é a mistura de solo escolhido, cimento e água, em 
proporções convenientes e previamente determinadas. Essa mistura é uniformizada e 
compactada satisfazendo assim as condições exigidas para funcionar como base do 
pavimento. 
 
3.7 - Bases flexíveis 
 
3.7.1 - Base de solo estabilizado: é uma camada construída com solo, 
satisfazendo determinadasespecificações – granulometria, limite de liquidez e índice 
de plasticidade – cuja estabilização pode ser conseguida de forma natural ou artificial. 
o Base estabilizada granulométricamente 
o Base de solo-brita 
o Base de solo-cal 
o Base de solo-Betume ou solo-asfalto 
Base estabilizada granulométricamente: São executadas pela compactação 
de um material ou de misturas de materiais que apresentam uma distribuição 
granulométrica apropriada fixada em especificações, permitindo a obtenção de 
uma base densa e relativamente impermeável. 
Base de solo-brita: Quando a granulometria ideal é conseguida por meio de 
adição de pedra britada para suprir a ausência de material graúdo. Essa adição 
e mistura do material graúdo é feita geralmente em usina. 
Base de solo-cal: É uma mistura de solo, cal e água e, às vezes, de “fly ash” 
(cinza volante), uma pozolana artificial. A cal estabiliza o solo através de 
modificações na sua plasticidade e sensibilidade a água. 
Base de solo-betume ou solo-asfalto: É uma mistura de solo, água e 
material betuminoso usado como aglutinante das partículas. 
 
3.7.2 - Base de macadame hidráulico: Trata-se de uma base ou sub-base 
constituída de uma ou mais camadas de pedra britada, de fragmentos entrosados 
entre si e material de enchimento. Este último tem a função principal de travar o 
agregado graúdo e a função secundária de agir eventualmente como aglutinante. A 
introdução do material de enchimento nos vazios de agregado graúdo é feita com 
auxílio de água, justificando o nome do macadame hidráulico. 
 
3.7.3 - Base de brita graduada: trata-se de um tipo de base que ganhou a 
preferência entre as bases de pedra. É resultante da mistura feita em usinas de 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 15 
agregados de pedras, sendo estes previamente dosados, contendo inclusive material 
de enchimento, água e, eventualmente, cimento. Guardadas as proporções. 
Principalmente quanto à granulometria dos materiais, é uma base que substitui o 
macadame hidráulico, com grandes vantagens no que concerne ao processo de 
construção. 
 
3.7.4 - Base de macadame betuminoso: é a base que mais guarda os 
princípios construtivos de John McAdam, porém usando o betume como elemento 
aglutinante. Consiste na superposição de camada de agregados interligadas por 
pinturas de material betuminoso. É chamada também de base negra, sendo que o 
número de camadas depende da espessura estabelecida em projeto. Os agregados 
utilizados têm granulometria que corresponde a uma relação de diâmetro de baixo 
para cima, podendo, inclusive, chegar-se ao nível superior com a granulometria 
própria da camada de revestimento. 
 
3.7.5 - Base de paralelepípedo e de alvenaria poliédrica (por aproveitamento): 
como base, correspondem a leitos de antigas estradas que, com a maior velocidade 
atingida pelos veículos, deixaram de apresentar interesse, dada principalmente a 
trepidação a alta sonoridade que provocam. Esses antigos revestimentos passaram a 
ser recapeados com misturas betuminosas, o que justifica a inclusão dessas bases 
entre as flexíveis, por aproveitamento. 
 
3.8 - Revestimentos rígidos 
 
 Os materiais constituintes são os mesmos das bases rígidas, com condições 
de resistir aos esforços horizontais e distribuir esforços verticais à sub-base. No caso 
dos paralelepípedos rejuntados com cimento as juntas são feitas com argamassa de 
cimento e areia, o que dá ao conjunto alguma rigidez, justificando a classificação. O 
revestimento rígido por excelência, no entanto, é o revestimento de concreto de 
cimento. 
 
3.9 - Revestimentos flexíveis 
 
3.9.1 - Concreto betuminoso: é o mais nobre dos revestimentos flexíveis. 
Consiste na mistura de agregados, satisfazendo rigorosas especificações, e o betume 
devidamente dosado. A mistura é feita em usina, com rigoroso controle de 
granulometria, teor de betume, temperaturas do agregado e do betume, transporte, 
aplicação e compressão. 
 
3.9.2 - Pré-misturado a quente: é também uma mistura, obtida em usina, de 
agregados e asfalto. No entanto, as especificações quanto ao pré-misturado a quente 
são menos rigorosas do que as do concreto betuminoso, quer quanto a granulometria, 
quer quanto à estabilidade, ou quanto ao índice de vazios. 
 
3.9.3 - Pré-misturado a frio: pode ser definido como a mistura de agregado e 
asfalto, onde o agregado é empregado sem prévio aquecimento, ou seja, à 
temperatura ambiente. É um produto menos nobre que o pré-misturado a quente e o 
concreto betuminoso. 
 
3.9.4 - Tratamentos superficiais: consistem na aplicação de uma ou mais 
camadas de agregados ligadas por pinturas betuminosas. Os tratamentos superficiais 
podem ser: 
 
I - A Superestrutura Rodoviária 
 16 
� Simples: uma camada de agregado e uma pintura de betume; 
� Duplos: duas camadas de agregado e duas pinturas de betume; 
� Triplos: três camadas de agregado e três pinturas de betume; 
� Quádruplos: quatro camadas de agregado e quatro pinturas de betume. 
 
Exemplo 3 : Um pavimento deverá ser construído, tendo como base um dos materiais 
constantes no quadro abaixo, assentada sobre um subleito de resistência igual a 1,0 
kgf/cm2. Considerando a espessura total do pavimento de 30 cm e a solicitação de um 
veículo parado sobre o mesmo, com carga por eixo simples 20 tf; pressão dos 
pneumáticos 6 kgf/cm2 e área de contato pneu - pavimento 706,86 kgf/cm2, pede-se: 
a) Determinar as tensões que receberá o subleito, transmitida por uma roda, para 
cada um dos materiais mostrados no quadro. 
b) Qual dos materiais será empregado como base para que o pavimento seja o mais 
estável e econômico possível? Justifique. 
Base α , graus Custo unitário/m2 
(R$) 
Areia argilosa 10 40 
Macadame hidráulico 30 75 
Brita graduada 45 100 
Solo - cimento 60 120 
 
= Resolução = 
 
(a) - Usando-se a equação 
 
q = 6 kgf/cm2 
z = 30 cm 
r = 15 cm 
 
- Para α = 10o ⇒ σσσσz = 3,28 kgf/cm 
 
- Para α = 30o ⇒ σσσσz = 1,29 kgf/cm2 
 
- Para α = 45o ⇒ σσσσz = 0,67 kgf/cm2 
 
- Para α = 60o ⇒ σσσσz = 0,05 kgf/cm2 
 
 
 q 
 
 
 α α 
 Pavimento 
 σσσσz 
 
 Subleito 
 
(b) Como o subleito possui resistência de 1,0 kgf/cm2, a brita graduada é a mais 
indicada para ser usada na estrutura do pavimento pois permite uma dissipação de 
pressões (α = 45o ) tal que solicitará o subleito com apenas 0,67 kgf/cm2 , garantindo 
sua estabilidade, e será mais econômico por ter menor custo do que o solo – cimento. 
 
 1 
σσσσz = q ⋅⋅⋅⋅ - ----------------------- 
 1 + (z /r) ⋅⋅⋅⋅ tg αααα 2 
 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
17 
 
 
1.Generalidades 
 
O estudo geotécnico do subleito e jazida tem por finalidade fixar as diretrizes 
que devem reger os trabalhos de coleta de amostras, de modo que se disponha dos 
elementos necessários para o projeto de pavimentação de uma rodovia. 
Neste capítulo será visto o reconhecimento de solos do subleito, em estradas 
com terraplenagem concluída, objetivando o traçado dos respectivos perfis de solos e, 
também, o estudo de áreas de empréstimos (Jazidas) dos diferentes materiais 
utilizados em pavimento. 
 
2. Estudo do Subleito 
 
 Compreende duas etapas: Serviços de campo e Ensaios de Laboratório 
 
 2.1 – Serviçosde Campo 
 
� Equipamento e pessoal. 
� Sondagem, identificação expedita e coleta de amostras. 
� Apresentação dos resultados e traçado do perfil longitudinal. 
 
2.1.1 - Equipamento e pessoal 
 
 
o Trado 
o Picareta 
o Pá 
o Cavadeiras (Chibancas) 
o Manta de lona 
o Saco de lona 
o Etiquetas 
o Trena de 20 m 
o Trena metálica de 2 m 
o Lápis, borracha, esquadro pequeno 
o Prancheta pequena (30 cm x 40 cm) 
o Cápsulas de alumínio ou vidro com 
tampa 
o Um caminhão 
o Bandeira vermelha 
 
 
o Um engenheiro fiscal 
o Um laboratorista 
o Quatro operários (abertura dos 
furos) 
o Um operário (coleta de 
amostras) 
o Um motorista 
 
 
 2.2 - Sondagem, identificação expedita e coleta de amostras 
 
 2.2.1 - Sondagem - A sondagem é feita por meio de furos ou buracos com 
auxílio do trado, picareta e cavadeira, no eixo longitudinal da estrada e algumas vezes 
nos bordos, com o objetivo de identificar as diversas camadas ou horizontes do solo 
do subleito por inspeção expedita no campo. Quando feitas sondagens nos bordos, 
estas devem ser a 3,50 m do eixo da rodovia; tem por finalidade obter o perfil 
transversal do solo constituinte do subleito. 
Executa-se furos de sondagem no subleito e coleta-se amostras para ensaios 
de laboratório, em número suficiente para se conhecer as características do mesmo. 
No caso de rodovias, o usual é se fazer furos de até 3 metros de profundidade 
espaçados longitudinalmente de 40 metros (35 furos a cada Km). Verificada a 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
18 
 
 
uniformidade do material, podem-se espaçar mais os furos, porém, não reduzindo a 
menos de 10 furos em cada quilômetro (um furo a cada 100 m). 
 
 
Figura 11 - Distribuição dos furos de sondagens (DNER) 
 
 Em cada furo anotar no boletim de sondagens: 
 
• Profundidade inicial e final de cada camada 
• Cota do Nível d’água 
• Material com excesso de umidade 
• Ocorrência de mica; matéria orgânica; etc. 
 
Prof. dos furos (h) : 0,60 m a 1,50 m abaixo da superfície de rolamento ou do greide 
projetado. 
 
 
 
Figura 12 - Disposição dos furos de sondagens 
 
2.2.2 - Identificação dos horizontes – Uma vez aberto um determinado 
número de furos de sondagem, inicia-se a identificação dos horizontes encontrados, 
raspando-se, com auxílio da cavadeira, as paredes de cada furo, ao longo de toda a 
profundidade do mesmo. As cotas dos horizontes encontrados são medidas com 
auxílio da trena de aço de 2 m, sendo convenientemente anotadas. 
Os materiais constituintes dos diversos horizontes serão caracterizados 
expeditamente quanto à textura e identificados quanto à cor, conforme mostrado na 
figura 20. 
Sendo solos de granulometria fina, a sua caracterização pode ser feita em 
relação a uma ou mais propriedades abaixo: 
a) exame visual 
b) características de plasticidade 
c) resistência seca 
h 
h–r (m) 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
19 
 
 
d) tato 
e) cheiro 
f) ensaio de dilatância 
 
Sendo de granulometria grossa, serão identificados por inspeção visual atenta. 
 
2.2.3 - Coleta de amostras – Uma vez identificado cada horizonte de cada furo 
coleta-se amostras representativas de solos para a realização dos ensaios de 
caracterização (granulometria, limite de liquidez e índice de plasticidade). O número 
de ensaios de compactação e de CBR dependerá da uniformidade do subleito. O 
DNER estabelece a seguinte programação para coleta de amostras, conforme 
ilustrada na figura 10. 
 a) Furos a cada 200 m. 
 - 50 kg de material (de cada camada) 
 - Ensaios: Caracterização/ Compactação / C.B.R 
b) Furos a cada 100 m 
 - 5 kg de material 
 - Ensaios: Caracterização/ Compactação 
 c) Massa específica “in situ”. 
Determinação a cada 100 m, no 1o horizonte de solo (eixo e bordos) 
 
2.2.4 – Serviços de Laboratório 
 
 Com as amostras coletadas procedem-se aos seguintes ensaios: 
granulometria, limite de liquidez, limite de plasticidade, compactação e Índice Suporte 
Califórnia (CBR). 
Com os resultados dos ensaios de caracterização, determina-se o índice de 
grupo e corrige-se a classificação expedita feita no campo por ocasião da identificação 
dos horizontes, classificando-se os solos de acordo com a classificação HRB e os 
resultados são apresentados em um quadro-resumo, como o da figura 25. 
 
2.2.5 - Estudo estatístico - O Estudo de subleitos deve ser sub-dividido em 
trechos com extensão de 20 km, ou menos, desde que julgados homogêneos sob o 
ponto de vista geológico e pedológico; esta recomendação visa procurar aproximar-se 
da premissa de que uma análise estatística só pode ser feita com valores provenientes 
do mesmo universo. 
 A análise estatística é feita mediante o procedimento descrito a seguir: 
 
• Para os ensaios de caracterização, sendo o número de amostras de um 
determinado grupo de solos, superior a 25, devem ser escolhidas aleatoriamente, 
25 amostras e ensaiadas; no caso de número de números de amostras ser 
superior a 9 e inferior a 25 , todas as amostras devem ser ensaiadas; no caso do 
número de amostras ser inferior a 9, deve-se voltar ao campo e fazer, em pontos 
convenientemente escolhidos o número de furos de sondagem e coleta de 
amostras do tipo de solo em causa, necessários a completar o número mínimo de 
amostras. 
• Para os ensaios de ISC, bastam 9 amostras. 
 
a) Média aritmética 
 
 
 x - valor individual 
 n - no de valores individuais 
X = 
x
n
∑
 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
20 
 
 
 
 b) Desvio Padrão: 
 
 
 
 
 c) Valores representativos do conjunto: 
 
 
 
 d) Valores máximos e mínimos: 
 
- Os valores máximos e mínimos serão confrontados com os valores especificados 
- Se, ao calcularmos X e σ existirem valores individuais fora do limite 
X ± 2,5.σ, para 9 ≤ n ≤ 20, ou de X ± 3.σ , esses valores serão abandonados. Com 
os restantes se determinará um novo valor para X e σ. 
- Após a análise dos resultados, o técnico decidirá qual o destino a dar ao material. 
 
3 – Apresentação dos resultados e traçado do perfil longitudinal 
 
 . Os dados obtidos na sondagem devem permitir a determinação das características 
dos solos do subleito e o desenho dos perfis de solos ao longo do traçado. Assim, 
para cada trecho será elaborada a seguinte documentação: 
a) Planta de localização dos furos realizados; 
b) Boletim de sondagens 
c) Resultados dos ensaios de laboratório; 
d) Análise estatística 
e) Perfis dos solos para identificação dos tipos de materiais, com todas as 
camadas e as indicações das cotas de início e fim de cada uma delas, 
Indicando a cota do lençol freático (se houver) 
 
As escalas habituais para o desenho são as seguintes: 
- Perfil Longitudinal: 
 horizontal → 1:1000 
vertical → 1:100 
- Espessura das camadas → 1:10 
- Representação esquemática da estrada em planta: 
 direção longitudinal → 1:1000 
 direção transversal → 1:100 
 No perfil longitudinal deve constar, para cada camada ou horizonte de cada 
furo onde foi realizado o ensaio de CBR, o valor deste, o valor do IS, o grau de 
compactação de primeira camada e a classificação de cada camada. A figura 12 
mostra o perfil longitudinal com todos os elementos citados. 
. 
Figura13 – Perfil longitudinal de solos 
σ = 
)(Χ−
−
∑ x
n
2
1 
µ1 = X - 
1 29,
n
.σ ; µ2 = X + 
1 29,
n
.σ 
xmin = µ1 - 0,68 σ xmax = µ2 + 0,68 σ 
60 – 150 cm 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
21 
 
 
 
Para a distinção de cada camada o DNER apresenta a seguinte convenção : 
 
 
 
Figura 14 - Convenção utilizada para os solos 
 
 
4 - Sistema de Classificação do H.R.B - Adotado pela AASHO a partir de 
1945, o sistema de classificação de solos desenvolvido pelo Highway Research Board 
vem sendo o mais usado para fins de pavimentação. 
 O sistema mostrado na Tabela 1 baseia-se nos resultados de ensaios normais 
de caracterização de solos, ou seja, o limite de Liquidez, o índice de Plasticidade e o 
ensaio de granulometria. 
 Os solos são classificados em grupos e sub-grupos: 
 Grupos: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6 e A-7. 
 O grupo A-1 subdivide-se em dois subgrupos: A-1 a e A-1b 
 O grupo A-2 subdivide-se em: A-2-4, A-2-5, A-2-6 e A-2-7 
 O grupo A-7 subdivide-se em : A-7-5 e A-7-6 
 A percentagem que passa na peneira no 200 estabelece o limite entre solos 
grossos e solos finos. 
 Se p ≤ 35% , há predominância de granulometria graúda. Os solos que 
satisfazem esta condição são A-1, A-2 e A-3. 
Sendo p > 35% indica predominância de finos com propriedades plásticas, são 
os solos A-4, A-5, A-6 e A-7. 
 As propriedades plásticas dos finos são estimadas pelo Limite de liquidez e 
Índice de plasticidade que irão definir o subgrupo no qual se enquadra o solo. As 
condições impostas são: LL = 40% e IP = 10% 
 Os solos que satisfazem a condição de LL ≤ 40% são: A-1, A-2-4, A-2-6, A-3, 
A-4 e A-6. 
 Os solos que satisfazem a condição LL > 40% são: A-2-5, A-2-7, A-5 e A-7. 
 Os solos que satisfazem a condição de IP ≤ 10% são: A-1, A-2-4, A-2-5, A-3, 
A-4 e A-5. 
 Os solos que satisfazem de IP > 10% são: A-2-6, A-2-7, A-6 e A-7. 
 No caso do solo A-7, a definição do subgrupo é a seguinte: 
 Se IP ≤ LL - 30 será A-7-5 
 Se IP > LL - 30 será A-7-6 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
22 
 
 
 
4.1 - Processo de classificação: Com os dados de laboratório, inicia-se a 
classificação da esquerda para a direita, por eliminação. O primeiro grupo da esquerda 
que satisfizer os dados será o grupo procurado. 
 
Tabela 1 – Sistema de Classificação de solos do HRB 
 
 
4.2 - Índice de Grupo (IG) - é um parâmetro empírico que dá uma indicação da 
capacidade de resistência que terá a infra-estrutura. É obtido através dos resultados 
dos ensaios de granulometria e plasticidade dos solos: 
IG = 0,2 a + 0,005 a c + 0,001 b d 
 
a = P 200 - 35 , 0 < a < 40 
b = P200 - 15 , 0 < a < 40 
c = LL – 40 , 0 < c < 20 
d = IP - 10 , 0 < d < 20 
 
 
 
 
O Índice de Grupo pode ser calculado utilizando-se os ábacos da Figura 15, 
que foram elaborados para resolução da expressão vista acima. 
 
 
 
 
 
 
 
IG Qualidade do terreno 
0 
4 
9 
20 
Excelente 
Bom 
Regular 
Mau 
 Tabela 2 – O Índice de Grupo 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
23 
 
 
 
 
Exemplo 1: Um solo que, 
nos ensaios de 
caracterização, apresentou 
os seguintes resultados: 
LL=58%; IP=17%; P200 = 
50%, qual o valor do IG ? 
Solução: 
O primeiro ábaco, para P200 
= 50% e IP = 17%, dá: IG1 = 
2,5. 
O segundo ábaco, para P200 
= 50% e LL = 58%, dá: IG2 = 
4,3. 
IG = IG1 + IG2 = 2,5+4,3 = 
6,8 ou IG = 7,0. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.3 - Características e comportamento dos solos 
 
 Solos A-1 : São constituídos de material graúdo, como pedra e pedregulho e 
areia, média e fina, com graduação bem distribuída. Possuem ainda um ligante de 
baixa plasticidade. No caso do solo A-1-a, predominam os materiais, pedra e 
pedregulho, não apresentam areia fina. No caso do solo A-1-b, predomina a areia 
média, bem graduada. 
 Solos A-3 : Sua posição na tabela de classificação indica que, no caso de 
poder também ser classificado como A-2-4, prevalece a classificação A-3, por se 
encontrar à esquerda, nessa tabela. São constituídos de areia fina de deserto ou 
praia, sem ligante – argila ou silte – , em pequena quantidade, sem plasticidade. 
 Solos A-2 : É uma das mais importantes faixas de solos, quer pelo 
comportamento como subleito, quer pela possibilidade de estabilização como ligantes, 
principalmente cimento. Contém grande variedade de solos granulares misturados 
com solos finos. Além da condição de terem menos de 36% passando na peneira no 
200, seu comportamento está também condicionado à porcentagem que passa na 
peneira no 40. Os solos A-2-4 e A-2-5 contêm uma parte pequena que passa na 
Fig. 15 – Ábacos para a determinação do IG 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
24 
 
 
peneira no 40 com as mesmas características dos solos A-2-4 e A-5. Contem, ainda, 
alguma quantidade de pedregulho e silte. O silte tem Índice de Plasticidade maior que 
o IP dos solos A-1 e pode estar misturado com areia fina, sendo que o silte, neste 
caso, é um silte não plástico, com porcentagem acima daquela encontrada nos solos 
A-3. Os solos A-2-6 e A-2-7 têm as mesmas características dos solos A-2-4 e A-2-5 no 
que tange a porcentagem que passa na peneira no 40, contem argila plástica que dá a 
esses solos características que se assemelham às dos solos do grupo A-6, no caso 
dos solos do grupo A-6, às dos solos do grupo A-7, no caso dos solos A-2-7. 
 Solos A-4 : O material característico é um silte não plástico ou 
moderadamente plástico, geralmente com cerca de 75%, passando na peneira no 200. 
Podem também conter uma mistura de silte, areia e pedregulho. 
 Solos A-5 : São semelhantes aos solos A-4. Pela presença de mica ou 
equivalentes, tem elevado limite de liquidez e baixo índice de plasticidade. 
 Solos A-6 : São solos caracteristicamente argilosos, com 75% ou mais 
passando na peneira no 200. Podem conter misturas de solos argilosos, areia e 
pedregulho. As variações de volume, no estado seco e úmido, representam alto grau 
de instabilidade, que dá condições para que sejam considerados solos fracos quanto 
ao comportamento como subleito. 
 Solos A-7 : Em termos de estabilidade, são os solos mais sujeitos a variações 
de volume. Tem características semelhantes as dos solos do grupo A-6, porém, com 
elevado limite de liquidez, como os solos A-5. Os subgrupos A-7-5 e A-7-6 diferem 
quanto ao índice de plasticidade: os solos do subgrupo A-7-5 tem moderado índice de 
plasticidade, em relação ao limite de liquidez, ou seja LL-30 < IP. Ambos, porém, 
apresentam grandes variações de umidade, o que, em muitos casos, obriga a 
substituição desses solos do subleito para garantia de estabilidade. 
 
Exercícios: 
 
a) Amostra 1 
P200 = 52% ; LL = 62% ; IP = 18% Resp. Solo A –7-5 
 
b) Amostra 2 
P200 = 28%; LL = 34% ; IP = 8% Resp. Solo A-2-4 
 
c) Amostra 3 
P200 = 28% ; LL = 34% ; IP = 12% Resp. Solo A-2-6d) Amostra 4 
P200 = 30% ; LL = 36% ; IP = 8% Resp. Solo A-4 
 
e) Amostra 5 
P10 = 43% ; P40 = 26% ; P200 = 17% Resp. Solo A-1-b 
 
f) Amostra 6 
P10 = 90% ; P40 = 61% ; P200 = 19% Resp. Solo A-3 
 
g) Amostra 7 
P200 = 62% ; LL =8% ; IP = 40% Resp. Solo A-5 
 
 
 
 
 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 
25 
 
 
 
4.4 - Equivalência entre a Classificação H.R.B e Sistema de Classificação 
Unificado 
 
 Levando-se em conta os critérios utilizados no 
Sistema Unificado de Classificação e na classificação 
do Highway Research Board, pode-se estimar uma 
certa equivalência entre os símbolos utilizados para 
classificação de materiais semelhantes, conforme 
mostrado na tabela 3. 
 
 
 
 
 
 
5 – Compactação dos Solos 
 
 A evolução da compactação deve-se aos trabalhos de O. J. Porter , seguindo-
se o de R. R. Proctor. O primeiro engenheiro da Divisão de Estradas da Califórnia 
estudou a relação entre a densidade do solo com o seu teor de umidade, quando 
submetido a uma determinada energia de compactação. 
Entende-se por compactação de um solo, o processo manual ou mecânico sob 
a forma de pressão ou apiloamento ou vibração, que visa reduzir o volume de seus 
vazios, expulsando o ar dos mesmos, e, assim, aumentar sua resistencia, tornando-o 
mais estável. 
Trata-se de uma operação simples e de grande importância pelos seus 
consideráveis efeitos sobre a estabilização de maciços terrosos, relacionando-se, 
intimamente, com os problemas de pavimentação e barragens de terra. 
A compactação melhora as características do solo, não só quanto a resistencia, 
mas, também, nos aspectos: permeabilidade, compressibilidade e absorção de água. 
O aumento do peso específico que se processa com a densificação do material 
depende fundamentalmente da energia dispendida e do teor de umidade do solo. 
A estabilidade alcançada pelo solo depois de compactado permitirá que se 
mantenha num certo nível de resistência independentemente das variações climáticas, 
de tal modo que a estrutura não sofra ruptura ou danos significativos. 
 
5.1 – A mecânica da densificação 
 
 A densificação ou redução do índice de vazios pode ocorrer sob diversas 
formas: 
� Rearranjo (reorientação) dos grãos 
� Fratura dos grãos ou de seus pontos de contato 
� Deformação das partículas 
 
Para melhor entendimento do processo analisemos a situação dos solos 
coesivos e solos não coesivos. 
 
Tabela 3 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 26 
 
a) Solos coesivos (argilas e siltes plásticos) 
 
A densificação ocorre pela deformação e reorientação das partículas, e é 
resistida pela coesão existente entre as partículas. 
 
 
 
+ água ⇒ 
 
 
 
A adição de água provoca a diminuição da coesão, diminuindo a resistência 
oferecida ao esforço de compactação, aumentando, então, a densificação da massa 
de solo. 
 
b) Solos não coesivos (areias e pedregulhos) 
 
A densificação se dá pelo rearranjo e/ou fratura dos 
grãos ou de seus pontos de contato (fator secundário), e é 
resistida pelo atrito existente entre os mesmos. 
 
 
A tensão capilar (uP) originada pelas películas de umidade entre os grãos, 
aumenta a pressão intergranular aumentando o atrito dificultando o entrosamento 
entre os grãos. 
 - Tensão capilar : uP = - 
10
.4
D
T
 
 
- Pressão intergranular (efetiva): σσσσ´ = σ - (-uP) = σ + uP 
 
- Resistência ao cisalhamento: S = σσσσ´ . tg φ φ - ângulo de atrito 
 
Adicionando-se água, a tensão capilar diminuirá, diminuindo o atrito 
intergranular, tornando o esforço de compactação mais eficiente. 
No entanto, o excesso de umidade irá produzir, tanto no solo coesivo quanto no 
solo não coesivo, o aparecimento de pressões neutras que irá impedir a redução dos 
vazios e qualquer esforço adicional aplicado será perdido. 
 
 5.2 - Relação densidade x umidade 
 
Ralph R. Proctor, em 1933, na Califórnia, observou que um solo quando 
compactado, apresenta uma variação de massa específica seca em função do teor de 
umidade. Inicialmente, a massa específica seca cresce com o aumento do teor de 
umidade, até atingir um máximo e depois começa a decrescer para valores, ainda, 
crescentes de teor de umidade. 
 A ordenada do ponto correspondente ao pico da curva, é a máxima massa 
específica seca que este solo poderá atingir, para a energia de compactação usada e 
precisando para isto de um teor de umidade igual a abcissa deste ponto. Estes valores 
só poderão ser alterados, variando-se a energia aplicada. As coordenadas de ponto 
máximo, recebem a denominação de teor de umidade ótimo (w ot) e peso específico 
aparente seco máximo ( γdmx ). 
 
 
Estrutura floculada 
Estrutura dispersa 
Solo compactado 
T – Tensão superficial 
D10 – diâmetro efetivo dos grãos 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 27 
 
 w, % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As curvas de compactação, embora sejam 
diferentes para cada tipo de solo, se 
assemelham quanto a forma. Esta 
diferença depende da forma dos grãos, sua 
granulometria, peso específico e 
características de plasticidade. 
Considerando-se o esforço da compactação 
e melhorando-se a distribuição dos 
tamanhos dos grãos por aumento do teor 
de areia ou mantendo-se os teores de argila 
e silte em proporções somente suficientes para encher os vazios da areia, resultará 
um aumento sensível do peso específico. Na figura ao lado são mostrados alguns 
solos compactados com a mesma energia de compactação. 
 
5.3 - Ensaio de compactação 
 
 Proctor desenvolveu o procedimento laboratorial de compactação em 1933, 
que foram padronizados pela AASHTO. No Brasil, a ABNT padronizou este ensaio em 
seu MB-33. 
O ensaio consiste em compactar o solo, em camadas, com teores crescentes 
de umidade, utilizando um soquete que cai de uma altura pré-fixada, dentro de um 
cilindro metálico, conforme mostrado na figura abaixo. 
 
 Ensaio: 
 
 γd 1 γd 2 γd 3 γd4 
 
 w1 < w2 < w3 < w4 ...... 
 
 
 
As curvas de compactação e de saturação do 
solo são obtidas através das fórmulas a seguir: 
 
Curva de saturação 
 (S = 100%) 
wot 
 γd 
 
 
 γdmx 
 
 γdmin 
GC=100% 
GC=90% 
 lado seco lado úmido 
W (%) 
Curva de compactação 
(Parábola) 
Equipamento 
(γd = 
w+1
γ ) 
 
( γz = 
1
1
w
Gs
+
 ) 
 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 28 
 
 
 w = 
Ww
Ws
x100 ; W = Ws + Ww ; γ = 
W
V
; 
γd = 
γ
1+ w
 ; γz = 
1
1
w
Gs
+
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5.4 - Especificações e Energia de Compactação 
 
 E = P h N n
V
. . .
 ( kg.cm/cm3 ) 
 
 
 
Tendo em vista o maior peso dos equipamentos, tornou-se necessário alterar 
as condições do ensaio, para manter a indispensável correlação com o esforçode 
compactação no campo. Surgiu, então, o ensaio modificado de Proctor ou AASHTO 
Modificado e o Proctor intermediário ou AASHTO intermediário. 
 
 
5.5 - Quantidade de água para atingir a umidade ótima 
 
 Para obtenção da quantidade de água necessária para se atingir o teor de 
umidade ótima do solo procede-se da seguinte maneira: 
 w ot - teor de umidade ótimo 
 ∆w - % de água a ser misturada ao solo, em peso 
 wN – teor de umidade natural do solo, em peso 
 ∆e – perda de umidade por evaporação 
 
∆w = wot - wN + ∆e 
 
 
 
 
 
 Método 
Peso do 
soquete 
(Kg) 
Altura 
de 
queda 
(cm) 
No. de 
golpes 
p/ 
camada 
No. 
camada 
Volume 
do 
cilindro 
( cm3 ) 
Energia de 
compactação 
(kg.cm/cm3) 
Proctor Normal 2,5 30 25 3 1000 5,6 
P.Intermediário 4,5 45 26 5 1000 26,3 
P. Modificado 4,5 45 55 5 1000 55,6 
DNER – Método A 
DPT M 47-64 
4,5 45 12 5 2.041 6,1 
DNER – Método B 
DPT M 48-64 
4,5 45 26 5 2.041 45,7 
P - Peso do soquete (kg) 
h - Altura de queda (cm) 
N - Número de golpes por camada 
n - número de camadas 
 V – Volume do molde (cm3) 
 
w - teor de umidade (%) 
Ww - peso de água nos vazios da 
 amostra de solo 
Ws - peso das partículas sólidas 
W - peso total da amostra de solo 
V - volume total da amostra de solo 
γ - peso esp. total úmido da amostra 
γd - peso especifico aparente seco 
Gs - densidade das partículas sólidas 
γz → Equação da curva de saturação 
 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 29 
 
5.6 - Esforço de Compactação 
 
Variando-se o esforço de compactação para um mesmo solo, obtem-se curvas 
de formas similares, no entanto, obter-se-ão valores diferentes para wot e γdmx. 
 
As diferentes energias de 
compactação aplicadas ao solo 
conduzem à formação de 
“estruturas” de solo compactado 
diferentes. 
Assim, aumentando-se a 
energia de compactação, maior será 
a densificação alcançada para uma 
quantidade menor de umidade 
ótima. 
 A “linha dos ótimos” mostra 
esta variação. 
 No campo, ao compactarmos o solo, pode-se usar um teor de umidade um 
pouco abaixo do ótimo, aumentando-se o esforço de compactação, empregando-se 
equipamentos mais pesados ou aumentando o número de passadas. 
 
5.7 - Tipos de Esforços de compactação 
 
A forma com que o esforço é aplicado tem grande significado na densidade 
máxima. 
Nos solos sem coesão (granulares), o esforço vibratório aplicado sobre uma 
grande área confinada é mais eficiente, pois reduz o atrito entre os grãos levando-os a 
um melhor entrosamento. A aplicação lenta do esforço evita a formação de pressão 
neutra, dando tempo a drenagem. 
O esforço dinâmico através de impacto, é eficiente, pois, também reduz a 
aglomeração dos grãos, diminuindo o atrito, facilitando a compactação. 
O esforço estático não é muito eficiente, pois os grãos acumulando-se uns 
contra os outros resistem ao deslizamento devido ao atrito. 
Nos solos coesivos (argilas), um esforço muito grande estático, aplicado de 
uma só vez numa pequena área é mais eficiente, pois vence a força da coesão. 
Tanto o esforço dinâmico quanto o esforço vibratório, apesar de produzirem um 
esforço maior que o esforço estático, são menos eficientes. 
Nos solos coesivos, a resistencia depende da relação de vazios e da umidade, 
geralmente, independe do confinamento. Assim, a compactação se torna eficiente nos 
solos coesivos com pressões mais altas para os solos secos do que para os úmidos. 
 
5.8 - Resistência X teor de umidade do solo compactado 
 
 A resistencia do solo compactado pode ser determinada através da Agulha de 
Proctor e do C.B.R. 
 
Agulha de Proctor: Mede o esforço necessário para cravação de uma agulha 
padronizada no solo ”in situ” ou na amostra compactada dentro do molde. Os esforços 
variam com teor de umidade, isto é, aumentando-se a quantidade de água no solo a 
resistencia diminui. 
A resistencia correspondente a umidade ótima será a usada para controlar a 
compactação no campo de acordo com o grau de densificação alcançado pelo solo. 
(ver figura). 
 
 
 W (%) 
 
 
γd 
Linha dos ótimos 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 30 
 
 Resistencia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 c.p. 
 
 
 
 
As diferenças de resistencia observadas nos corpos de prova compactados abaixo e 
acima da umidade ótima, faz supor a existência de uma diferença nas propriedades do solo nos 
dois ramos da curva de compactação. Essa diferença é devido a mudança na estrutura dos 
solos compactados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os solos compactados com umidade abaixo da ótima adquirem um arranjo entre grãos 
semelhantes ao das estruturas floculadas, as ligações entre as arestas e faces são bastantes 
fortes e resistem ao esforço de compactação. O aumento do teor de umidade diminui essas 
forças atrativas (coesão) e os grãos começam a atuar como partículas dispersas na água. 
Essa tendência será mais pronunciada quanto maior for o teor de água no solo. Assim, os solos 
compactados teriam, no ramo seco, uma estrutura floculada, tanto mais pronunciada quanto 
menor a energia de compactação. No ramo úmido a estrutura seria tanto mais dispersa quanto 
maior for a energia de compactação. No 
gráfico ao lado, observa-se a variação que 
ocorre na resistencia com o acréscimo da 
umidade. Um valor de umidade (w1) 
inferior a ótima obtem-se uma alta 
resistencia (R1) , no entanto, se o solo 
compactado ficar exposto a um excesso 
de umidade, bem acima da ótima, sua 
resistencia diminui tornando a camada 
instável. 
Portanto, os solos compactados 
na umidade ótima não corresponderão a 
resistências máximas, mas sim, a 
máximas resistências estáveis, pois a 
mesma não sofrerá muita variação com 
uma posterior saturação. 
 
 
 
 
 w1 wot w2 w (%) 
R 
Agulha Proctor 
- Alta resistencia 
- Vazios maiores 
- Alta permeabilidade 
- Menor compressibilidade 
- Maior pressão expansão 
- Baixa resistencia 
- Vazios menores 
- Baixa permeabilidade 
- Maior compressibilidade 
- Menor pressão de expansão 
 γd 
 w1 wot w2 
W(%) 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 31 
 
6 – 
 Controle da Compactação 
 
Uma vez compactados o subleito, base, sub-base ou outro aterro qualquer, torna-
se necessário comprovar se os mesmos atingiram o grau de compactação especificado. 
O controle é feito por um ou mais fiscais e deve abranger as seguintes etapas: 
 
a – Lançamento e espalhamento do solo: Caçambas, buldozers, motoniveladora, 
 escarificadores 
 - retirada de raízes, blocos de pedras, destorroamento de solos 
 - espessuras das camadas Solta e s ≤ 30 cm 
 Compactada e
 c ≤ 20 cm 
b – Verificação daUmidade. 
 Testes manuais: bolas de material sem sujar as mãos 
 Umidade alta? secagem do solo (aeração) ⇒ uso de arados de disco. 
 Umidade baixa? molhar o solo ⇒ carro pipa 
c – Homogeneização do solo 
 Uso de escarificadores e arados de discos para afofar e misturar o material. 
d – Número de passadas do rolo compactador 
 Fiscalizar a passagem do rolo até que não imprima marcas no solo com 
profundidade maior do que 5 cm. 
e – Controle tecnológico para aceitação 
� Verificação do Grau de Compactação 
 
 GC = 100x
dMAX
dc
γ
γ
 γdc – Peso especifico aparente seco de campo 
 γdc – Peso especifico aparente seco máximo 
 de laboratório 
 
 
 
 
Métodos de controle 
 
 
 
 
 
6.1 - Processo do Frasco de areia. 
 
Após o termino da compactação do trecho, a 
fiscalização deverá obter o valor da densidade 
aparente seca “in situ”. A aparelhagem consiste no 
seguinte: 
� Conjunto frasco com areia+ funil 
� Bandeja com orifício ao centro (φ = 10 cm) 
� Balança para pesagem 
� Conjunto “Speedy” para determinação do 
teor de umidade 
� Espátula ou colher 
 
 
 e s = e c 
s
c
γ
γ
 
 
- Frasco de Areia 
- Cilindro de Penetração 
- Óleo 
- Balão de borracha 
- Parafina 
- Hilff (construção de barragens) 
- Estatísticos 
 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 32 
 
 
 
 Seqüência de ensaio: 
 
 (a) (b) (c) (d) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Peso da amostra de solo retirada do buraco: W 
– Peso específico da areia : γA 
- Peso da areia no buraco: Pb = P1 - ( P2 + P3 ) 
- Volume do buraco: Vb = 
A
bP
γ
 
- Volume da amostra de solo: V ≈ Vb 
- Teor de umidade obtido pelo processo do “Speedy” : w (%) 
- Peso especifico úmido da amostra de solo: γ = 
V
W
 
- Peso específico aparente seco “in situ” : γd (campo) = 
w+1
γ
 
 
 O número de ensaios de comprovação será no mínimo de 1 ensaio por 500 m3 
de aterro compactado. Esses ensaios serão realizados a medida que é executado o 
aterro. 
 
6.2 - Estágios de compactação no campo 
 
 Vários são os fatores que influenciam na eficiência da compactação no campo , 
os que mais se destacam são: 
 
� Tipo de solo 
� Equipamento de compactação 
� Tipo de esforço empregado 
� Espessura da camada 
� Velocidade de rolamento do equipamento 
� Umidade do solo 
� Pressão aplicada 
� Número de passadas 
 
Tipo de solo: Diversos tipos de solos submetidos a um determinado esforço de 
compactação tem valores de densidade máxima e teor de umidade ótima diferentes 
Tipo de esforço: o aumento da energia de compactação, tanto no campo como no 
laboratório diminuem o teor de umidade ótima. 
Umidade do solo: afeta diretamente a densidade. Umidade muito baixa ou em 
excesso 
Pb – peso da areia no buraco 
 
P2 – peso da areia no funil 
 
P3 – peso da areia restante no 
frasco 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 33 
 
conduz a baixas densidades. Haverá um valor ótimo para o qual o solo atingirá a 
máxima densificação. 
Pressão aplicada: está associada ao peso do equipamento, a velocidade de 
rolamento e ao número de passadas. Deve ser aplicada em estágios. A pressão sob o 
equipamento diminui com a profundidade. 
 A pressão média na camada pode ser maior, diminuindo-se a espessura da 
camada ou aumentando-se a carga superficial. A compactação mais eficiente é 
obtida, com a máxima pressão possível que não produza ruptura do solo, isto se 
consegue através de uma pista experimental. 
 
6.3 - Escolha do Equipamento de Compactação 
 
 A escolha do equipamento depende do tipo de solo com que será feito o aterro e, 
também, tendo em vista uma produção racional, do equipamento de transporte coerente 
com o cronograma definido para a obra. 
 De uma maneira geral, os rolos vibratórios são indicados para solos arenosos, os 
pés-de-carneiro para solos argilosos e os pneumáticos adaptam-se a quase todos os tipos 
de terreno. 
 O equipamento destinado à compactação de solos deverá estar em 
correspondência com o equipamento utilizado para o transporte do material a ser 
compactado, de sorte que o volume transportado não exceda em mais de 10% da 
capacidade de produção do equipamento de compactação. 
 
 
Equipamento 
Solos 
coesivos 
Solos não coesivos Materiais 
pedregulhosos Granulometria 
continua 
Granulometria 
uniforme 
Rolos lisos B B M B 
Rolos de pneus B B M M 
Rolos pé-de-carneiro B I I I 
Rolos de grelha B B M M 
Rolos vibratórios M B M B 
 
B = adequado M = aceitavel I = inadequado 
 
6.4 - Especificações de Compactação no Campo – D.N.E.R 
 
A compacidade necessária a uma camada de solo, para alcançar a máxima 
estabilidade e o mínimo de recalque sob a ação do tráfego, decresce com a 
profundidade, tendo em vista que as pressões transmitidas pelas cargas de roda 
também diminuem com a mesma. O Departamento Nacional de Estradas de Rodagem 
estabeleceu as seguintes especificações de compactação: 
 
1) Caso dos aterros 
 
a) na execução do corpo dos aterros não será permitido o uso de solos 
que tenham baixa capacidade de suporte e expansão maior que 4%; a 
camada final dos aterros deverá ser constituída de solos selecionados 
na fase de projeto, dentre os melhores disponíveis e que tenham 
expansão menor ou igual a 2%. 
b) para o corpo dos aterros a espessura da camada compactada não deve 
exceder 30 cm e, para as camadas finais, esta espessura não deve 
ultrapassar 20 cm; 
c) para o corpo dos aterros o grau mínimo de compactação é de 95% e, 
para as camadas finais, é de 100% com relação ao ensaio AASHO 
2 – Estudo do Subleito e Jazida 
 
 
 34 
 
normal; a tolerância na umidade de compactação é de ± 3% em relação 
a umidade ótima. 
d) Para o corpo do aterro deverá ser feita uma determinação de massa 
especifica aparente seca “in situ”, para 1.000 m3 de material 
compactado, ao que corresponde, também, uma determinação de 
γd,max em laboratório; para a camada final deverá ser feita uma 
determinação de massa específica aparente seca “in situ”, para cada 
200 m3 de material compactado, ao que corresponde, também, uma 
determinação de γd,max , em laboratório. 
 
2) Caso do reforço do subleito; sub-bases e bases granulares. 
 
a) a espessura da camada compactada deve ser, no mínimo, 10 cm e, no 
máximo, 20 cm; o grau de compactação deve ser, no mínimo, 100% 
com relação ao ensaio AASHO Intermediário e a tolerância no teor de 
umidade é de ± 2% em relação a umidade ótima. 
b) Deve ser feita uma determinação de massa específica aparente seca “in 
situ” para cada 100 m de extensão da camada compactada, ao que 
corresponde a uma determinação de γd,max em laboratório. 
c) Devem ser feitas determinações de teor de umidade, imediatamente 
antes da compactação, com espaçamento máximo de 100 m. 
 
 
6.5 - Considerações finais 
 
 Nos solos, a compactação se dá devido a dois fatores: 
  “Estado de movimentação das partículas, cujo atrito interno é 
eliminado e são criadas condições para uma eficiente compactação”;