Ensaio de cisalhamento direto

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS – UEG 
UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
CAMILA DE PAULA SANTOS 
GUSTAVO SOUZA CARNEIRO 
KHAREN KAROLINA LOURENÇO DE BASTOS 
MARCUS VINICIUS SILVA PATÊZ 
MARCOS WILSON RODRIGUES LIMA 
PEDRO PAULO DE ANDRADE SANTOS 
 
 
 
SOLO – ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO 
RELATÓRIO 1-2 
 
 
 
 
ANÁPOLIS / GO 
Junho, 2018 
 
 
SUMÁRIO 
 
Capítulo Página 
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................... 5 
2 MATERIAIS E MÉTODOS.............................................................................................. 6 
2.1 MATERIAIS..................................................................................................................... 6 
2.2 MÉTODOS........................................................................................................................ 8 
2.2.1 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA.................................................................................. 8 
2.2.2 MONTAGEM DA CÉLULA........................................................................................ 8 
2.2.3 PREPARAÇÃO DO APARELHO............................................................................... 9 
2.2.4 ENSAIO........................................................................................................................ 10 
3 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS........................................................................ 11 
3.1 MODELO MATEMATICO............................................................................................. 11 
3.2 ENSAIOS DE CISALHAMENTO DIRETO – QUADROS E GRÁFICOS.....................14 
3.2.1 TENSÃO NORMAL DE 50 KPA................................................................................. 15 
3.2.2 TENSÃO NORMAL DE 100 KPA............................................................................... 20 
3.2.3 TENSÃO NORMAL DE 200 KPA............................................................................... 25 
3.3 PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA AO CISALAMENTO.......................................... 30 
4 DISCUSSÃO....................................................................................................................... 32 
5 CONCLUSÕES.................................................................................................................. 33 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 34 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1.1 – Parâmetros comuns aos ensaios realizados..........................................................14 
Tabela 1.2 – Dados de consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 50 KPa...........15 
Tabela 1.3 – Dados de consolidação do corpo de prova (tensão normal de 50 KPa) ..............16 
Tabela 1.4 – Dados de inundação do corpo de prova (tensão normal de 50 KPa) ..................17 
Tabela 1.5 – Parâmetros de ruptura no cisalhamento direto sob tensão normal 50 KPa ........ 18 
Tabela 1.6 – Dados de consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 100 KPa.........20 
Tabela 1.7 – Dados de consolidação do corpo de prova (tensão normal de 100 KPa) ............21 
Tabela 1.8 – Dados de inundação do corpo de prova (tensão normal de 100 KPa) ................22 
Tabela 1.9 – Parâmetros de ruptura no cisalhamento direto sob tensão normal 100 KPa .......23 
Tabela 1.10 – Dados de consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 200 KPa.......25 
Tabela 1.11 – Dados de consolidação do corpo de prova (tensão normal de200 KPa) ...........26 
Tabela 1.12 – Dados de inundação do corpo de prova (tensão normal de 200 KPa) ...............27 
Tabela 1.13 – Parâmetros de ruptura no cisalhamento direto sob tensão normal 200 KPa .....28 
Tabela 1.14 - Parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo ensaiado...............................31 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Fig. 1: caixa bipartida...........................................................................................................6 
Fig. 2: molde do corpo-de-prova..........................................................................................6 
Fig. 3: prensa dotada de motor e sistema de transmissão de carga......................................7 
Fig. 4: detalhe dos extensômetros horizontal e vertical e da célula de carga.......................7 
Fig. 5: amostra indeformada de solo....................................................................................8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A tensão de cisalhamento ou tensão tangencial é um tipo de tensão gerada por forças 
aplicadas em sentidos opostos, porém em direções semelhantes no material analisado. A capa-
cidade dos solos em suportar cargas, depende de sua resistência ao cisalhamento, isto é, da 
tensão que é a máxima tensão que pode atuar no solo sem que haja ruptura. 
A obtenção da resistência ao cisalhamento do solo consiste, então, no procedimento 
mais importante em projetos geotécnicos que envolve estabilidade de solos e estruturas, tais 
como estabilidade de taludes naturais e compactados, taludes de barragens, projetos de funda-
ções, estabilidade de estrutura de contenções, projetos que envolvem sistema em solo-reforçado 
e outros. 
O ensaio de cisalhamento direto é utilizado para obtenção de coordenadas de pontos da 
envoltória de resistência de Mohr-Coulomb para obtenção dos parâmetros de resistência coesão 
(c) e ângulo de atrito (Φ). O cisalhamento direto consiste num aparato que promove o desliza-
mento de uma metade do corpo de prova de solo em relação à outra, determinando assim, para 
cada tensão normal (σ) à superfície do deslizamento, o valor da tensão cisalhante (τ) necessária 
para provocar a deformação do corpo de prova até a ruptura. 
O presente relatório tem o objetivo de demonstrar este ensaio e publicar as conclusões 
e conhecimentos obtidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
2.1 MATERIAIS 
 Sob o intento instrutivo de realização do ensaio de caráter laboratorial de cisalhamento 
direto para a análise e constatação de parâmetros característicos da amostra referida, tais como 
seu ângulo de atrito e sua coesão, foram-se utilizados uma série de aparatos, listados a seguir: 
• Caixa bipartida dotada de placas dentadas e perfuradas, pedras porosas de topo e base 
e quepe para transmissão de carga; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Molde do corpo de prova; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1: caixa bipartida; 
Fonte: < https://estudo-help.com.br/order/?rid=96a82ae3f39e032c>. 
 
Fig. 2: molde do corpo-de-prova; 
Fonte: própria. 
 
 
• Prensa equipada com motor e sistema de transmissão de carga (pendural); 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Extensômetros mecânicos ou transdutores elétricos de deslocamento; 
• Anel de carga ou célula de carga elétrica; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3: prensa dotada de motor e sistema de transmissão de carga; 
Fonte: própria. 
 
Fig. 4: detalhe dos extensômetros horizontal e vertical e da célula de carga; 
Fonte: <https://solidifica.com.br/blog-investigacao-geotecnica-completa>. 
 
 
• Amostra indeformada do solo sob estudo.2.2 MÉTODOS 
2.2.1 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA 
Inicialmente o corpo de prova é moldado a partir de uma amostra indeformada. Quando 
o solo é deformado, molda-se primeiro um corpo de prova maior na densidade pedida e a partir 
daí é que se prepara o corpo de prova (ou amostra) para cisalhamento direto. 
Acerta-se o topo da amostra indeformada. Colocando-se o vazador (molde metálico) sobre ela, 
pressionando-o levemente e obrigando-o a penetrar na amostra. A medida que o vazador é in-
troduzido, desbasta-se o solo ao redor do mesmo com o auxílio de uma faca pequena. Essa 
operação deve prosseguir até que o solo apareça um pouco acima do molde metálico. Em se-
guida, rasa-se o topo do vazador e destaca-se a base, rasando também do outro lado. Feito isto, 
o corpo de prova estará pronto para o ensaio de cisalhamento direto. 
2.2.2 MONTAGEM DA CÉLULA 
 Prendem-se as duas partes (inferior e superior) da célula, parafusando-as com os para-
fusos recartilhados que estão dispostos em diagonal. 
Fig. 1: caixa bipartida; 
Fig. 2: molde do corpo-de-prova; 
Fig. 3: prensa dotada de motor e sis-
tema de transmissão de carga; 
Fig. 4: detalhe dos extensômetros ho-
rizontal e vertical e da célula de 
carga; 
; 
 
Fig. 5: amostra indeformada de solo; 
Fonte: própria. 
 
 
Coloca-se na parte inferior da célula bipartida, o fundo móvel com canaletas, que possui 
quatro reentrâncias, encaixando-se os pinos da base da célula. 
 Coloca-se a pedra porosa sobre a canaleta, tomando-se o cuidado de saturá-la (a pedra porosa) 
antes, e dispondo-se um pedaço de papel filtro com as mesmas dimensões da pedra para conter 
os finos do solo. 
Sobre a pedra porosa dispõe-se a placa com ranhuras, tendo-se o cuidado de deixar as 
ranhuras transversais à força aplicada no corpo de prova. 
Em seguida, coloca-se a amostra na célula da seguinte maneira: 
• Ajusta-se o vazador (molde metálico) contendo a amostra no topo da célula. 
Com um tarugo de madeira, cujas dimensões são ligeiramente menores que as 
medidas do vazador, força-se cuidadosamente o corpo de prova até transferi-lo 
para a célula; 
• Coloca-se sobre a amostra a outra placa de ranhuras, tendo o cuidado de dispor 
as ranhuras transversalmente à força aplicada; 
• Coloca-se outro pedaço de papel filtro e logo depois a outra pedra porosa; 
• Apoia-se sobre a pedra porosa a placa de distribuição de carga e a esfera de aço; 
• Coloca-se a célula na caixa do “carrinho”. 
 
2.2.3 PREPARAÇÃO DO APARELHO 
 Tirando-se o pino de trava, libera-se o parafuso que transmite a força que empurra o 
carrinho. Então, manualmente, trava-se a máquina. 
Retirando-se os dois parafusos de fixação da célula e com um gabarito, calibra-se o 
espaço entre as partes inferior e superior da célula, usando os dois parafusos recartilhados de 
espaçamento (para simplificação, dá-se ½ volta no parafuso para o espaçamento). 
Esta operação reduz o contato entre as duas partes da caixa bipartida e, consequente-
mente, quase eliminando o atrito. 
 
 
As partes ficam então em contato somente pelas pontas dos parafusos. Coloca-se, em 
seguida, a haste sobre a esfera na placa de distribuição de carga. Na haste está gravado a tara 
do conjunto de transmissão de carga vertical. 
Qualquer acréscimo de incremento faz-se na base da haste, no prato. Coloca-se uma 
placa de metal sobre a amostra que está dentro da caixa, aplicando-se em seguida uma carga 
vertical, transmitida através de uma haste. 
Essa haste recebe pesos na sua base, abaixo do aparelho de cisalhamento. A função da 
esfera de aço é transmitir à placa que está sobre a amostra a carga procedente da haste. Para que 
se obtenham tensões mais altas, pode-se adaptar na base da haste uma alavanca que multiplica 
o peso ali colocado por quatro vezes. 
Um defletômetro sensível a 0,01 mm mede a velocidade de deformação da amostra. Ele 
é fixado na base principal da máquina. O outro defletômetro, instalado verticalmente, mede o 
adensamento da amostra. 
Na execução manual do ensaio, os alunos podem participar, sendo um cronometrando, 
outro notando os dados e o último, girando a manivela da máquina e tomando o cuidado de 
verificar a velocidade de giro. Essa velocidade pode ser, para solo pouco resistente, de uma 
volta por minuto, e para solo mais resistente, duas voltas por minuto. 
2.2.4 ENSAIO 
O ensaio é conduzido da seguinte maneira: 
• Aplica-se, inicialmente, uma força vertical ao corpo de prova, e a seguir passa-se a apli-
car uma força horizontal crescente na metade superior da caixa, provocando seu deslo-
camento em relação a metade inferior; 
• O esforço resistente do solo a este deslocamento é a sua resistência ao cisalhamento 
para a força vertical (força normal) aplicada; 
• O ensaio continua até ocorrer o ponto de tensão cisalhante máximo (faz-se mais algu-
mas leituras além para comprovar a ruptura, isto é, quando ficar caracterizado um pico 
de tensão tangencial ou a estabilização da mesma); 
 
 
3 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
3.1 MODELOS MATEMÁTICOS 
Para os cálculos das tabelas de resultados desta seção foram apresentados os seguintes 
modelos matemáticos: 
a) Umidade 
 (Equação 1.1) 
Onde: 
w = umidade da amostra (%); 
ma = massa de água (g); 
ms = massa de solo seco (g). 
 
b) Massa especifica do solo natural 
 (Equação 1.2) 
Onde: 
ρ = massa específica do solo natural (g/cm³); 
m = massa de solo úmido (g); 
V = volume do corpo de prova (cm³). 
 
c) Massa específica aparente seca 
 (Equação 1.3) 
Onde: 
ρd = massa específica aparente seca (g/cm³); 
w = umidade média da amostra. 
 
 
𝒘 =
𝒎𝒂
𝒎𝒔
× 𝟏𝟎𝟎 
𝝆 =
𝒎
𝑽
 
𝝆𝒅 =
𝝆
𝟏 + 𝒘
 
 
 
d) Índice de vazios 
 (Equação 1.4) 
Onde: 
e0 = índice de vazios inicial (pré-consolidação); 
ρs = massa específica dos grãos (g/cm³); 
ρd = massa especifica aparente seca (g/cm³). 
 
e) Grau de Saturação 
 
 (Equação 1.5) 
Onde: 
Gs = grau de saturação do corpo de prova (%); 
w = umidade média da amostra; 
ρs = massa específica dos grãos (g/cm³); 
e0 = índice de vazios inicial (pré-consolidação); 
ρa = massa específica da água (considerar 1 g/cm³). 
 
f) Recaque 
 
 (Equação 1.6) 
Onde: 
Rq = recalque (mm); 
Ln = leitura atual do defletômetro (mm); 
Ln-1 = leitura imediatamente anterior do defletômetro (mm). 
 
 
𝒆𝟎 =
𝝆𝒔
𝝆𝒅
− 𝟏 
𝑮𝒔 =
𝒘×𝝆𝒔
𝒆𝟎×𝝆𝒂
× 𝟏𝟎𝟎 
𝑹𝒒 = 𝑳𝒏 − 𝑳𝒏−𝟏 
 
 
g) Força cisalhante 
 (Equação 1.7) 
Onde: 
Ft = força cisalhante (kg); 
Lc = leitura corrigida do anel; 
k = constante do anel (0,1632 kg/div). 
 
 
h) Área corrigida 
 
 (Equação 1.8) 
Onde: 
Ac = área corrigida do corpode prova (cm²); 
δh = deformação horizontal (cm); 
L = largura do corpo de prova (cm). 
 
i) Tensão de cisalhamento 
 
 (Equação 1.9) 
Onde: 
τ = tensão de cisalhamento (Pa); 
Ft = força cisalhante (N); 
g = aceleração da gravidade (10 m/s²); 
Ac = área corrigida (m²). 
 
𝑭𝒕 = 𝑳𝒄 × 𝒌 
𝑨𝒄 = 𝑨𝟎 − (𝜹𝒉 × 𝑳) 
𝝉 =
𝑭𝒕 × 𝒈
𝑨𝒄
 
 
 
3.2 ENSAIOS DE CISALHAMENTO DIRETO - QUADROS E GRÁFICOS 
 
Sendo a tensão de cisalhamento da ruptura geralmente considerada como a maior tensão 
de cisalhamento resistida pelo corpo de prova, foi realizada o ensaio de cisalhamento direto, 
que resulta, graficamente, a variação dessa tensão em relação ao seu deslocamento horizontal. 
Os cálculos necessários para o resultado gráfico, foram realizados através das informações ob-
tidas do ensaio de cisalhamento direto. 
Além disso, também foi obtido um ponto de envoltória de resistência através da tensão 
normal e a tensão de cisalhamento na ruptura. Assim, a envoltória pode ser determinada pelos 
resultados de uma série de ensaios de cisalhamento direto, com diferentes tensões normais. 
Dessa forma, para uma melhor organização dos dados, foi montada uma serie de plani-
lhas de cálculos, como mostrado nos tópicos a seguir. 
 
Quadro 1.1: Parâmetros comuns aos ensaios realizados 
Tipo de ensaio Cisalhamento direto adensado drenado 
Tipo do corpo de prova Amostra indeformada 
Velocidade de deslocamento (mm/min) 0,1 
Constante do anel de cisalhamento (kg/div.) 0,2683 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2.1 TENSÃO NORMAL DE 50 kPa 
 
Quadro 1.2: Dados de consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 50 kPa 
Amostra: 1º 2018 Local: UEG Ensaio nº: 1 
Coordenadas: 0081-2018 Profundidade (m): Tipo de Amostra: DEFORMADO 
Executado por: ALUNOS Solicitado por: MESO 2 Data De Ensaio: 02/04/2018 
Tensão 
Normal: 
50 (KPa) Velocidade de Ruptura: 0,1 (mm/min) 
 
DIMENSÕES DA CAIXA DE 
CISALHAMENTO 
Anel K 0,2683 (kg/div) 
 
 
Comprimento: 100,15 (mm) 
 
 
 
Largura: 100,13 (mm) 
 
 
Altura: 32,06 (mm) 
 
 
DADOS DO SOLO 
 DADOS DO CORPO DE PROVA 
 Inicial Final 
 Inicial Final 
MOLDE GAB. CIS. GAB. CIS. 
wL (%) 52 
Altura do CP 
(mm) 
32,06 Volume (cm3) 321,50 
wP (%) 35 Massa do anel (g) 286,25 286,25 r (g/cm3) 1,74 
IP (%) 17 
Massa do anel + 
CP (g) 
844,90 rd (g/cm3) 1,30 
rs (g/cm3) 2,934 
Massa CP úmido 
(g) 558,65 Índice de vazios 1,27 
rdmáx (g/cm3) 1,29 Massa Cp seco(g) 416,35 Saturação (%) 80,21 
rdmín (g/cm3) 
Umidade do CP 
(%) 
34,18 GC (%) 100,39 
wótima (%) 34,6 Área Do CP (cm2) 100,28 w - wótima(%) -0,42 
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMI-
DADE 
Umidade Inicial Umidade Final 
Capsula nº T 05 T 47 T 48 T 08 
Massa da cápsula + solo + água (g) 39,88 44,48 45,83 632,96 
Massa da cápsula + solo seco (g) 33,70 37,16 37,84 475,93 
Massa de água (g) 6,18 7,32 7,99 157,03 
Massa da cápsula (g) 15,53 15,85 14,46 71,51 
Massa do úmido (g) 24,35 28,63 31,37 561,45 
Massa do solo seco (g) 18,17 21,31 23,38 404,42 
Umidade (%) 34,01 34,35 34,17 38,83 
Umidade Média (%) 34,18 
 
 
Quadro 1.3: Dados de consolidação do corpo de prova (tensão normal de 50 kPa) 
CONSOLIDAÇÃO 
TEMPO 
LEITURA NO 
DEFLECTÔMETRO 
Dia Hora 
Dt Leitura 
Recal-
que 
Recal-
que 
Corri-
gido 
min mm mm mm 
03/abr 09:22 0 18,78 0,00 0,00 
03/abr 09:22 1/8 17,33 -1,45 -1,45 
03/abr 09:22 1/4 17,30 -1,48 -2,93 
03/abr 09:22 1/2 17,28 -1,50 -4,43 
03/abr 09:23 1 17,26 -1,52 -5,95 
03/abr 09:24 2 17,24 -1,54 -7,49 
03/abr 09:26 4 17,22 -1,56 -9,05 
03/abr 09:30 8 17,21 -1,57 -10,62 
03/abr 09:37 15 17,20 -1,58 -12,20 
03/abr 09:52 30 17,18 -1,60 -13,80 
03/abr 10:22 60 17,17 -1,61 -15,41 
03/abr 11:22 120 17,16 -1,62 -17,03 
03/abr 13:22 240 17,14 -1,64 -18,67 
03/abr 17:22 480 17,12 -1,66 -20,33 
04/abr 08:22 1380 17,11 -1,67 -22,00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.1: Consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 50 kPa 
 
 
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00
R
ec
al
q
u
e 
C
o
rr
ig
id
o
 (
m
m
)
Tempo ¹/2 (min)
CONSOLIDAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
Quadro 1.4: Dados de inundação do corpo de prova (tensão normal de 50 kPa) 
INUNDAÇÃO 
TEMPO 
LEITURA NO 
DEFLECTÔMETRO 
Dia Hora 
Dt Leitura 
Recal-
que 
Recalque 
Corrigido 
min mm mm mm 
02/abr 14:50 0 7,57 0,00 0,00 
02/abr 14:50 1/8 7,57 0,00 0,00 
02/abr 14:50 1/4 7,57 0,00 0,00 
02/abr 14:50 1/2 7,57 0,00 0,00 
02/abr 14:51 1 7,57 0,00 0,00 
02/abr 14:52 2 7,57 0,00 0,00 
02/abr 14:54 4 7,58 0,01 0,01 
02/abr 14:58 8 7,58 0,01 0,02 
02/abr 15:05 15 7,58 0,01 0,03 
02/abr 15:20 30 7,58 0,01 0,04 
02/abr 15:50 60 7,59 0,02 0,06 
02/abr 16:50 120 7,59 0,02 0,08 
03/abr 07:50 1020 7,60 0,03 0,11 
03/abr 13:50 1380 7,60 0,03 0,14 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1. 2: Inundação do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
 
 
Gráfico 1.2: Inundação do corpo de prova sob tensão normal de 50 kPa 
 
 
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00
R
ec
al
q
u
e 
C
o
rr
ig
id
o
 (
m
m
)
Tempo ¹/2 (min)
INUNDAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
Quadro 1.5: Parâmetros de ruptura no cisalhamento direto sob tensão normal de 50 kPa 
Hora da 
Leitura 
Leitura do Anel Força 
Cisalhamento 
Área 
Corrigida 
Tensão Ci-
salha-
mento 
Leituras nos De-
flectômetros 
Deformação 
Obtida Corrigida 
Vert. Horiz. Vert. Horiz. 
(kg) (cm2) (kPa) (mm) (mm) (mm) (mm) 
08:25:00 1000 0 0,00 0,00 0,00 17,03 0,00 0,00 0,00 
 1017 17 4,56 -0,05 -9110,36 16,98 0,05 -0,05 0,05 
 1022 22 5,90 -0,10 -5894,94 16,95 0,10 -0,08 0,10 
 1025 25 6,71 -0,15 -4465,86 16,94 0,15 -0,09 0,15 
 1027 27 7,24 -0,20 -3617,35 16,92 0,20 -0,11 0,20 
 1029 29 7,78 -0,25 -3108,24 16,91 0,25 -0,12 0,25 
 1031 31 8,32 -0,30 -2768,83 16,89 0,30 -0,14 0,30 
 1033 33 8,85 -0,35 -2526,40 16,88 0,35 -0,15 0,35 
 1035 35 9,39 -0,40 -2344,58 16,86 0,40 -0,17 0,40 
 1036 36 9,66 -0,45 -2143,61 16,84 0,45 -0,19 0,45 
08:32:00 1038 38 10,20 -0,50 -2036,43 16,84 0,50 -0,19 0,50 
 1041 41 11,00 -0,60 -1831,00 16,82 0,60 -0,21 0,60 
 1045 45 12,07 -0,70 -1722,55 16,80 0,70 -0,23 0,70 
 1048 48 12,88 -0,80 -1607,71 16,78 0,80 -0,25 0,80 
 1051 51 13,68 -0,90 -1518,39 16,75 0,90 -0,28 0,90 
 1054 54 14,49 -1,00 -1446,94 16,73 1,00 -0,30 1,00 
 1057 57 15,29 -1,20 -1272,77 16,68 1,20 -0,35 1,20 
 1060 60 16,10 -1,40 -1148,36 16,62 1,40 -0,41 1,40 
 1065 65 17,44 -1,60 -1088,55 16,59 1,60 -0,44 1,60 
 1068 68 18,24 -1,80 -1012,26 16,54 1,80 -0,49 1,80 
 1070 70 18,78 -2,00 -937,83 16,49 2,00 -0,54 2,00 
08:52:00 1078 78 20,93 -2,50 -836,01 16,31 2,50 -0,72 2,50 
 1084 84 22,54 -3,00 -750,26 16,16 3,00 -0,87 3,00 
 1090 90 24,15 -3,50 -689,02 16,05 3,50 -0,98 3,50 
 1095 95 25,49 -4,01 -636,39 15,99 4,00 -1,04 4,00 
 1099 99 26,56 -4,51 -589,49 15,94 4,50 -1,09 4,50 
 1104 104 27,90 -5,01 -557,34 15,90 5,00 -1,13 5,00 
 1108 108 28,98 -6,01 -482,31 15,84 6,00 -1,19 6,00 
 1112 112 30,05 -7,01 -428,72 15,77 7,00 -1,26 7,00 
 1113 113 30,32 -8,01 -378,48 15,70 8,00 -1,33 8,00 
 1116 116 31,12 -9,01 -345,36 15,64 9,00 -1,399,00 
10:13:00 1118 118 31,66 -10,01 -316,18 15,57 10,00 -1,46 10,00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.3: Cisalhamento do corpo de prova sob tensão normal de 50 kPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.4: Deformação do corpo de prova sob tensão normal de 50 kPa 
 
 
 
 
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
Te
n
sã
o
 d
e 
C
is
al
h
am
en
to
 (
kP
a)
Deformação Horizontal (mm)
CISALHAMENTO - RUPTURA DO CORPO DE PROVA
 
-1,60
-1,40
-1,20
-1,00
-0,80
-0,60
-0,40
-0,20
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
D
ef
o
rm
aç
ão
 V
er
ti
ca
l (
m
m
)
Deformação Horizontal (mm)
DEFORMAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
3.2.2 TENSÃO NORMAL DE 100 kPa 
 
Quadro 1.6: Dados de consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
Amostra: 1º 2018 Local: UEG Ensaio nº: 2 
Coordenadas: 0081-2018 Profundidade (m): Tipo de Amostra: DEFORMADO 
Executado por: ALUNOS Solicitado por: MESO 2 Data De Ensaio: 02/04/2018 
Tensão 
Normal: 
100 (KPa) Velocidade de Ruptura: 0,1 (mm/min) 
 
DIMENSÕES DA CAIXA DE 
CISALHAMENTO 
Anel K 0,2683 (kg/div) 
 
 
Comprimento: 100,15 (mm) 
 
 
 
Largura: 100,13 (mm) 
 
 
Altura: 32,06 (mm) 
 
 
DADOS DO SOLO 
 DADOS DO CORPO DE PROVA 
 Inicial Final 
 Inicial Final 
MOLDE GAB. CIS. GAB. CIS. 
wL (%) 52 
Altura do CP 
(mm) 
32,06 Volume (cm3) 321,50 
wP (%) 35 Massa do anel (g) 286,25 286,25 r (g/cm3) 1,74 
IP (%) 17 
Massa do anel + 
CP (g) 
844,90 rd (g/cm3) 1,29 
rs (g/cm3) 2,934 
Massa CP úmido 
(g) 
558,65 Índice de vazios 1,27 
rdmáx (g/cm3) 1,29 Massa Cp seco(g) 415,92 Saturação (%) 80,06 
rdmín (g/cm3) 
Umidade do CP 
(%) 
34,32 GC (%) 100,29 
wótima (%) 34,6 Área Do CP (cm2) 100,28 w - wótima(%) -0,28 
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMI-
DADE 
Umidade Inicial Umidade Final 
Capsula nº T 04 T 05 T 47 T 24 
Massa da cápsula + solo + água (g) 43,94 44,58 46,6 615,16 
Massa da cápsula + solo seco (g) 36,48 37,13 38,77 466,82 
Massa de água (g) 7,46 7,45 7,83 148,34 
Massa da cápsula (g) 14,73 15,53 15,85 75,48 
Massa do solo úmido (g) 29,21 29,05 30,75 539,68 
Massa do solo seco (g) 21,75 21,60 22,92 391,34 
Umidade (%) 34,30 34,49 34,16 37,91 
Umidade Média (%) 34,32 
 
 
Quadro 1.7: Dados de consolidação do corpo de prova (tensão normal de 100 kPa) 
CONSOLIDAÇÃO 
TEMPO 
LEITURA NO 
DEFLECTÔMETRO 
Dia Hora 
Dt Leitura 
Recal-
que 
Recal-
que 
Corri-
gido 
min mm mm mm 
27/mar 13:52 0 63,00 0,00 0,00 
27/mar 13:52 1/8 61,04 -1,96 -1,96 
27/mar 13:52 1/4 60,92 -2,08 -4,04 
27/mar 13:52 1/2 60,86 -2,14 -6,18 
27/mar 13:53 1 60,81 -2,19 -8,37 
27/mar 13:54 2 60,77 -2,23 -10,60 
27/mar 13:56 4 60,74 -2,26 -12,86 
27/mar 14:00 8 60,71 -2,29 -15,15 
27/mar 14:07 15 60,69 -2,31 -17,46 
27/mar 14:22 30 60,67 -2,33 -19,79 
27/mar 14:52 60 60,66 -2,34 -22,13 
27/mar 15:52 120 60,65 -2,35 -24,48 
28/mar 06:52 1020 60,62 -2,38 -26,86 
28/mar 12:52 1380 60,61 -2,39 -29,25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.5: Consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
 
 
-35,00
-30,00
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00
R
ec
al
q
u
e 
C
o
rr
ig
id
o
 (
m
m
)
Tempo ¹/2 (min)
CONSOLIDAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
Quadro 1.8: Dados de inundação do corpo de prova (tensão normal de 100 kPa) 
INUNDAÇÃO 
TEMPO 
LEITURA NO 
DEFLECTÔMETRO 
Dia Hora 
Dt Leitura 
Recal-
que 
Recalque 
Corrigido 
min mm mm mm 
26/mar 14:44 0 47,18 0,00 0,00 
26/mar 14:44 1/8 47,18 0,00 0,00 
26/mar 14:44 1/4 47,18 0,00 0,00 
26/mar 14:44 1/2 47,19 0,01 0,01 
26/mar 14:45 1 47,2 0,02 0,03 
26/mar 14:46 2 47,21 0,03 0,06 
26/mar 14:48 4 47,21 0,03 0,09 
26/mar 14:52 8 47,22 0,04 0,13 
26/mar 14:59 15 47,22 0,04 0,17 
26/mar 15:14 30 47,23 0,05 0,22 
26/mar 15:44 60 47,23 0,05 0,27 
26/mar 16:44 120 47,24 0,06 0,33 
27/mar 07:44 1020 47,26 0,08 0,41 
27/mar 13:44 1380 47,27 0,09 0,50 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1. 3: Inundação do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
 
 
Gráfico 1.6: Inundação do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
 
 
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
R
ec
al
q
u
e 
C
o
rr
ig
id
o
 (
m
m
)
Tempo ¹/2 (min)
INUNDAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
Quadro 1.9: Parâmetros de ruptura no cisalhamento direto sob tensão normal de 100 kPa 
Hora da 
Leitura 
Leitura do Anel Força 
Cisalhamento 
Área 
Corrigida 
Tensão Ci-
salha-
mento 
Leituras nos De-
flectômetros 
Deformação 
Obtida Corrigida 
Vert. Horiz. Vert. Horiz. 
(kg) (cm2) (kPa) (mm) (mm) (mm) (mm) 
13:43:00 1000 0 0,00 100,28 0,00 60,61 0,00 0,00 0,00 
 1034 34 9,12 100,23 9,10 60,46 0,05 -0,15 0,05 
 1040 40 10,73 100,18 10,71 60,45 0,10 -0,16 0,10 
 1046 46 12,34 100,13 12,33 60,42 0,15 -0,19 0,15 
 1052 52 13,95 100,08 13,94 60,41 0,20 -0,20 0,20 
 1057 57 15,29 100,03 15,29 60,39 0,25 -0,22 0,25 
 1062 62 16,63 99,98 16,64 60,37 0,30 -0,24 0,30 
 1067 67 17,98 99,93 17,99 60,35 0,35 -0,26 0,35 
 1071 71 19,05 99,88 19,07 60,33 0,40 -0,28 0,40 
 1075 75 20,12 99,83 20,16 60,31 0,45 -0,30 0,45 
13:49:00 1079 79 21,20 99,78 21,24 60,30 0,50 -0,31 0,50 
 1085 85 22,81 99,68 22,88 60,27 0,60 -0,34 0,60 
 1091 91 24,42 99,58 24,52 60,24 0,70 -0,37 0,70 
 1097 97 26,03 99,48 26,16 60,21 0,80 -0,40 0,80 
 1103 103 27,63 99,38 27,81 60,18 0,90 -0,43 0,90 
 1108 108 28,98 99,28 29,19 60,13 1,00 -0,48 1,00 
 1116 116 31,12 99,08 31,41 60,08 1,20 -0,53 1,20 
 1124 124 33,27 98,88 33,65 60,03 1,40 -0,58 1,40 
 1131 131 35,15 98,68 35,62 59,98 1,60 -0,63 1,60 
 1137 137 36,76 98,48 37,33 59,93 1,80 -0,68 1,80 
 1143 143 38,37 98,28 39,04 59,89 2,00 -0,72 2,00 
14:10:00 1155 155 41,59 97,78 42,53 59,78 2,50 -0,83 2,50 
 1165 165 44,27 97,28 45,51 59,65 3,00 -0,96 3,00 
 1174 174 46,68 96,78 48,24 59,51 3,50 -1,10 3,50 
 1182 182 48,83 96,27 50,72 59,38 4,00 -1,23 4,00 
 1190 190 50,98 95,77 53,23 59,29 4,50 -1,32 4,50 
 1197 197 52,86 95,27 55,48 59,22 5,00 -1,39 5,00 
 1210 210 56,34 94,27 59,77 59,09 6,00 -1,52 6,00 
 1219 219 58,76 93,27 63,00 58,94 7,00 -1,67 7,00 
 1228 228 61,17 92,27 66,30 58,82 8,00 -1,79 8,00 
 1237 237 63,59 91,27 69,67 58,71 9,00 -1,90 9,00 
15:26:00 1245 245 65,73 90,27 72,82 58,63 10,00 -1,98 10,00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.7: Cisalhamento do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.8: Deformação do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
 
 
 
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
Te
n
sã
o
 d
e 
C
is
al
h
am
en
to
 (
kP
a)
Deformação Horizontal (mm)
CISALHAMENTO - RUPTURA DO CORPO DE PROVA
 
-2,50
-2,00
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
D
ef
o
rm
aç
ão
 V
er
ti
ca
l (
m
m
)
Deformação Horizontal (mm)
DEFORMAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
3.2.3 TENSÃO NORMAL DE 200 kPa 
 
Quadro 1.10: Dados de consolidação do corpo de provasob tensão normal de 200 kPa 
Amostra: 1º 2018 Local: UEG Ensaio nº: 3 
Coordenadas: 0081-2018 Profundidade (m): Tipo de Amostra: DEFORMADO 
Executado por: ALUNOS Solicitado por: MESO 2 Data De Ensaio: 02/04/2018 
Tensão 
Normal: 
200 (KPa) Velocidade de Ruptura: 0,1 (mm/min) 
 
DIMENSÕES DA CAIXA DE 
CISALHAMENTO 
Anel K 0,2683 (kg/div) 
 
 
Comprimento: 100,15 (mm) 
 
 
 
Largura: 100,13 (mm) 
 
 
Altura: 32,06 (mm) 
 
 
DADOS DO SOLO 
 DADOS DO CORPO DE PROVA 
 Inicial Final 
 Inicial Final 
MOLDE GAB. CIS. GAB. CIS. 
wL (%) 52 
Altura do CP 
(mm) 
32,06 Volume (cm3) 321,50 
wP (%) 35 Massa do anel (g) 286,25 286,25 r (g/cm3) 1,74 
IP (%) 17 
Massa do anel + 
CP (g) 844,90 rd (g/cm
3) 1,29 
rs (g/cm3) 2,934 
Massa CP úmido 
(g) 
558,65 Índice de vazios 1,27 
rdmáx (g/cm3) 1,29 Massa Cp seco(g) 416,35 Saturação (%) 79,68 
rdmín (g/cm3) 
Umidade do CP 
(%) 34,18 GC (%) 100,02 
wótima (%) 34,6 Área Do CP (cm2) 100,28 w - wótima(%) 0,08 
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMI-
DADE 
Umidade Inicial Umidade Final 
Capsula nº T 34 T 42 T 44 T 08 
Massa da cápsula + solo + água (g) 52,5 53,51 53,96 609,76 
Massa da cápsula + solo seco (g) 42,98 43,55 44,27 470,86 
Massa de água (g) 9,52 9,96 9,69 138,9 
Massa da cápsula (g) 15,59 14,94 16,15 71,51 
Massa do solo úmido (g) 36,91 38,57 37,81 538,25 
Massa do solo seco (g) 27,39 28,61 28,12 399,35 
Umidade (%) 34,76 34,81 34,46 34,78 
Umidade Média (%) 34,68 
 
 
Quadro 1.11: Dados de consolidação do corpo de prova (tensão normal de 200 kPa) 
CONSOLIDAÇÃO 
TEMPO 
LEITURA NO 
DEFLECTÔMETRO 
Dia Hora 
Dt Leitura 
Recal-
que 
Recal-
que 
Corri-
gido 
min mm mm mm 
23/mar 08:23 0 18,04 0,00 0,00 
23/mar 08:23 1/8 14,92 -3,12 -3,12 
23/mar 08:23 1/4 14,73 -3,31 -6,43 
23/mar 08:23 1/2 14,62 -3,42 -9,85 
23/mar 08:24 1 14,53 -3,51 -13,36 
23/mar 08:25 2 14,47 -3,57 -16,93 
23/mar 08:27 4 14,41 -3,63 -20,56 
23/mar 08:31 8 14,38 -3,66 -24,22 
23/mar 08:38 15 14,35 -3,69 -27,91 
23/mar 08:53 30 14,33 -3,71 -31,62 
23/mar 09:23 60 14,31 -3,73 -35,35 
23/mar 10:23 120 14,29 -3,75 -39,10 
23/mar 12:23 240 14,27 -3,77 -42,87 
23/mar 16:23 480 14,26 -3,78 -46,65 
26/mar 08:23 4320 14,23 -3,81 -50,46 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.9: Consolidação do corpo de prova sob tensão normal de 200 kPa 
 
-60,00
-50,00
-40,00
-30,00
-20,00
-10,00
0,00
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
R
ec
al
q
u
e 
C
o
rr
ig
id
o
 (
m
m
)
Tempo ¹/2 (min)
CONSOLIDAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
Quadro 1.12: Dados de inundação do corpo de prova (tensão normal de 200 kPa) 
INUNDAÇÃO 
TEMPO 
LEITURA NO 
DEFLECTÔMETRO 
Dia Hora 
Dt Leitura 
Recal-
que 
Recalque 
Corrigido 
min mm mm mm 
22/mar 15:53 0 37,63 0,00 0,00 
22/mar 15:53 1/8 37,63 0,00 0,00 
22/mar 15:53 1/4 37,63 0,00 0,00 
22/mar 15:53 1/2 37,64 0,01 0,01 
22/mar 15:54 1 37,64 0,01 0,02 
22/mar 15:55 2 37,64 0,01 0,03 
22/mar 15:57 4 37,65 0,02 0,05 
22/mar 16:01 8 37,65 0,02 0,07 
22/mar 16:08 15 37,65 0,02 0,09 
22/mar 16:23 30 37,65 0,02 0,11 
22/mar 16:53 60 37,66 0,03 0,14 
23/mar 07:53 960 37,68 0,05 0,19 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1. 4: Inundação do corpo de prova sob tensão normal de 100 kPa 
 
 
Gráfico 1.10: Inundação do corpo de prova sob tensão normal de 200 kPa 
 
 
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00
R
ec
al
q
u
e 
C
o
rr
ig
id
o
 (
m
m
)
Tempo ¹/2 (min)
INUNDAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
Quadro 1.13: Parâmetros de ruptura no cisalhamento direto sob tensão normal de 200 kPa 
Hora da 
Leitura 
Leitura do Anel Força 
Cisalhamento 
Área 
Corrigida 
Tensão Ci-
salha-
mento 
Leituras nos De-
flectômetros 
Deformação 
Obtida Corrigida 
Vert. Horiz. Vert. Horiz. 
(kg) (cm2) (kPa) (mm) (mm) (mm) (mm) 
08:27:00 1000 0 0,00 100,28 0,00 14,23 0,00 0,00 0,00 
 1040 40 10,73 100,23 10,71 14,18 0,05 -0,05 0,05 
 1063 63 16,90 100,18 16,87 14,16 0,10 -0,07 0,10 
 1078 78 20,93 100,13 20,90 14,14 0,15 -0,09 0,15 
 1091 91 24,42 100,08 24,40 14,13 0,20 -0,10 0,20 
 1099 99 26,56 100,03 26,55 14,10 0,25 -0,13 0,25 
 1110 110 29,51 99,98 29,52 14,07 0,30 -0,16 0,30 
 1118 118 31,66 99,93 31,68 14,05 0,35 -0,18 0,35 
 1125 125 33,54 99,88 33,58 14,02 0,40 -0,21 0,40 
 1133 133 35,68 99,83 35,74 14,00 0,45 -0,23 0,45 
08:34:00 1137 137 36,76 99,78 36,84 13,97 0,50 -0,26 0,50 
 1148 148 39,71 99,68 39,84 13,93 0,60 -0,30 0,60 
 1157 157 42,12 99,58 42,30 13,88 0,70 -0,35 0,70 
 1168 168 45,07 99,48 45,31 13,84 0,80 -0,39 0,80 
 1177 177 47,49 99,38 47,79 13,80 0,90 -0,43 0,90 
 1187 187 50,17 99,28 50,54 13,74 1,00 -0,49 1,00 
 1204 204 54,73 99,08 55,24 13,66 1,20 -0,57 1,20 
 1218 218 58,49 98,88 59,15 13,60 1,40 -0,63 1,40 
 1237 237 63,59 98,68 64,44 13,52 1,60 -0,71 1,60 
 1248 248 66,54 98,48 67,57 13,46 1,80 -0,77 1,80 
 1262 262 70,29 98,28 71,53 13,41 2,00 -0,82 2,00 
08:57:00 1293 293 78,61 97,78 80,40 13,26 2,50 -0,97 2,50 
 1317 317 85,05 97,28 87,43 13,11 3,00 -1,12 3,00 
 1340 340 91,22 96,78 94,26 12,98 3,50 -1,25 3,50 
 1357 357 95,78 96,27 99,49 12,90 4,00 -1,33 4,00 
 1373 373 100,08 95,77 104,49 12,80 4,50 -1,43 4,50 
 1387 387 103,83 95,27 108,98 12,72 5,00 -1,51 5,00 
 1413 413 110,81 94,27 117,54 12,56 6,00 -1,67 6,00 
 1432 432 115,91 93,27 124,27 12,43 7,00 -1,80 7,00 
 1450 450 120,74 92,27 130,85 12,31 8,00 -1,92 8,00 
 1470 470 126,10 91,27 138,16 12,22 9,00 -2,01 9,00 
10:14:00 1483 483 129,59 90,27 143,56 12,14 10,00 -2,09 10,00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.11: Cisalhamento do corpo de prova sob tensão normal de 200 kPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.12: Deformação do corpo de prova sob tensão normal de 200 kPa 
 
 
 
 
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
Te
n
sã
o
 d
e 
C
is
al
h
am
en
to
 (
kP
a)
Deformação Horizontal (mm)
CISALHAMENTO - RUPTURA DO CORPO DE PROVA
 
-2,50
-2,00
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
D
ef
o
rm
aç
ão
 V
er
ti
ca
l (
m
m
)
Deformação Horizontal (mm)
DEFORMAÇÃO DO CORPO DE PROVA
 
 
O resultado gráfico entre a Tensão de cisalhamento da ruptura pela deformação hori-
zontal, se dá pela soma dos três gráficos obtidos das três tensões normais dadas. Dessa forma, 
correlacionando os três ensaios obtém: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1.13: Resultante da Ruptura dos corpos de provas sob as tensões normais 50, 100 e 200 kPa. 
 
3.3 PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO 
 
O gráfico em sequência propõe-se como produto da relação numérica de caráter propor-
cional entre os dados obtidos referentes às tensões normais aplicadas aos corpos de prova e às 
suas respectivas tensões cisalhantes máximas características a cada um desses estados subme-
tidos à amostragem. Interpolando-se o conjunto discreto formado por esses pontos, obtém-se 
uma reta funcional que contém importantes informações referentes ao solo em estudo: a coesão 
(c’) e o ângulo de atrito da amostra (φ’). 
 
 
 
 
0
20
40
60
80
100
120
140
1600 2 4 6 8 10 12
Te
n
sã
o
 d
e 
C
is
al
h
am
en
to
 (
kP
a)
Deformação Horizontal (mm)
CISALHAMENTO - RUPTURA DO CORPO DE PROVA
50 kPa 200 kPa 100 kPa
 
 
Gráfico 1.14: Parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo ensaiado 
 
A Envoltória de Resistência τ’ (kPa) = c’ + tg(φ)⋅ σ’ foi ajustada com os pontos de pico 
de cada ensaio (σ’ , τ ) pelo Método dos Mínimos Quadrados. Dessa maneira: 
 (Equação 1.10) 
 
Assim, dada a similaridade das equações acima, calcula-se os parâmetros de resistência 
ao cisalhamento do solo, além de obter o ângulo de atrito interno efeito através da relação tri-
gonométrica arco tangente. 
Quadro 1.14: Parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo ensaiado 
Coesão efetiva (c’) 0 kPa 
Ângulo de atrito interno efetivo (φ’) 35,79 ° 
 
Constatando – se que a coesão apresentada foi nula, conclui-se que o solo possui um alto 
teor de areia, configurando-se um solo não-coesivo. 
 
y = 0,721x - 0
R² = 0,9997
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
0 50 100 150 200 250
Te
n
sã
o
 d
e 
ci
sa
lh
am
en
to
 (
kP
a)
Tensão normal (kPa)
Parâmetros de resistência ao cisalhamento
𝜏′ = 𝑐′ + (𝜎 − 𝑢) × tan(𝜑′) 
𝑦 = 0,721𝑥 + 0,2972 
 
 
 
4 DISCUSSÃO 
 
O estudo do cisalhamento do solo em obras de engenharia tem como finalidade analisar 
o seu comportamento frente ás condições encontradas em campo e assim verificar como o 
mesmo reage quando sujeito á solicitações externas. Para este tipo de ensaio são determinados 
os parâmetros de resistência de uma determinada amostra de solo, como a coesão e o ângulo de 
atrito. Dentre suas características observadas é de que se trata de um ensaio drenado e executado 
lentamente para impedir o estabelecimento de pressões neutras nos poros da amostra. 
Foram aplicadas tensões normais de 50 KPa ,100 KPa e 200 KPa e assim obtidos dife-
rentes valores para a tensão cisalhante necessária para provocar a deformação do corpo de prova 
até seu estado de ruptura e em seguida obter a envoltória de resistência. 
Durante a aplicação das tensões normais pode-se observar que a tensão de 50 KPa foi a 
que apresentou menor tensão de ruptura de cisalhamento, ocasionando em uma menor defor-
mação do corpo de prova. Ao contrário do que foi observado para as tensões maiores (100 KPa 
e 200 KPa) que apresentaram uma maior tensão de cisalhante e por consequência uma maior 
deformação do corpo de prova. Sendo assim, quanto maior a tensão normal aplicada sobre o 
corpo de prova maior será sua tensão cisalhante e também a deformação no mesmo. 
A envoltória de resistência foi obtida através das tensões máximas desviatórias presen-
tes e dada pela reta que se aproxima dos pontos obtidos, como observado no Gráfico 1.14, e 
assim determinados os parâmetros essenciais para a análise de resistência do solo. 
Sendo assim, como a coesão encontrada no ensaio é nula e também se constituindo de 
uma reta que se passa pela origem, podemos concluir que o solo em estudo é não coesivo, ou 
seja, um solo arenoso. E que neste caso, a resistência ao cisalhamento é assegurada devido ao 
ângulo de atrito. Outra característica importante de se analisar é que nos gráficos tensões x 
deformações, as curvas obtidas para as diferentes tensões aplicadas, não apresentavam pico 
sendo característica presente em solos arenosos com pequeno grau de compacidade. 
 
 
 
 
 
5 CONCLUSÕES 
 
O ensaio de cisalhamento direto é o mais antigo procedimento para a determinação da 
resistência ao cisalhamento e, como visto, se baseia diretamente no critério de Mohr-Coulomb. 
Aplica-se uma tensão normal num plano e verifica-se a tensão cisalhante que provoca a ruptura. 
Os acadêmicos, através da realização e aferição deste ensaio, tiveram a oportunidade de 
descobrirem e aprender um pouco mais sobre esta parte tão crucial na determinação da carac-
terística de um solo. 
Auxiliados pelo professor orientador Renato Cabral, os estudantes de engenharia civil 
puderam com a prática demonstrarem valores teóricos com exatidão e mais comprometimento. 
Durante muitos anos o ensaio de cisalhamento direto foi, praticamente, o único para 
determinação da resistência dos solos devido a sua simplicidade. A necessidade de maiores 
sofisticações para representar as ocorrências de campo, tem sido, em muitos casos, substituído 
pelos ensaios de compressão triaxial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
VALEJOS, Cláudio Villegas et al. CÁLCULO DE ENSAIOS LABORATORIAIS DE ME-
CÂNICA DOS SOLOS. 2005. 183 p. Apresentação de ensaios (Graduação em Engenharia 
Civil)- UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ, Paraná, 2005. Disponível em: 
<http://www.dcc.ufpr.br/mediawiki/images/5/5a/Apostila2.pdf>. Acesso em: 20 jun. 2018.