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Laboratório 05 
GEO 602 – Mecânica dos Solos II 
 Determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento 
drenados e não drenados (mais confiável) 
 Determinação da relação tensão x deformação → obtenção 
de módulos 
 Determinação de envoltórias de resistência 
 Determinação dos excesso de poropressões para 
condições de carregamento realizadas 
2 
 
 Tensão vertical e horizontal são consideradas tensões principais (σ1 e σ3) durante 
o ensaio, como elas são medidas, pode-se traçar o círculo de Mohr da amostra na 
ruptura. A envoltória de resistência é obtida realizando no mínimo 3 ensaios com 
diferentes tensões de confinamento em amostras do mesmo solo, a envoltória 
será tangente comum aos círculos. 
 É a diferença entre as tensões vertical e horizontal que faz o solo romper por 
cisalhamento, denominada tensão desviadora (σD = σ1 - σ3). 
TIPOS: 
 Tensão controlada: aplica-se um acréscimo de tensão pré-determinado (prensa 
Bishop-Wesley) 
 Deformação controlada: a velocidade de deformação é função da velocidade da 
prensa que é conhecida, são feitas leituras de força 
 Drenados: válvula de drenagem aberta, excesso de poropressão nulo. Se 
amostra saturada, pode-se ler a deformação volumétrica 
 Não drenados: válvulas de drenagem fechadas, para amostras saturadas podem 
ser lidas as variações de poropressão ao longo do ensaio. 
3 
ETAPAS: 
 1ª etapa: Adensamento (igualar amostra na situação de campo, é 
sempre drenado para que as poropressões sejam equilibradas – 
válvulas abertas) 
 2ª etapa: Cisalhamento (aumento da tensão desviadora) 
 
NOMES: 
 
4 
Símbolo 1ª Etapa 2ª Etapa 
UU Não adensada Não drenada 
CU Adensada Não drenada 
CD Adensado Drenada 
 Prensa triaxial 
 
 
5 
6 
7 
ENSAIO UU 
 
 Deformação axial: 
 
 ∆h = variação da altura do corpo de prova 
 H0 = altura inicial do corpo de prova 
 
 Área corrigida: 
 
 A0 = área inicial do corpo de prova 
 
 Tensão desviadora: 
 
 P = carga lida na célula de carga ou anel de carga 
 
 
 
8 
0H
H
a


C
D
A
P

a
C
A
A


1
0
 Desenhar as curvas tensão desviadora versus deformação axial 
 Determinar σ1
RUP e σ3
RUP,pela σD
Máx de cada ensaio 
 Traçar o círculo de Mohr (τ x σ) de cada ensaio 
 Desenhar a tangente aos círculos de Mohr 
 Determinar a resistência à compressão não drenada (qu) e a 
resistência ao cisalhamento não drenada (Su) 
 
 
9 
uu
u
máx cS
q
ou 
22
31 



ENSAIO CU - 1ª FASE 
 Altura final após adensamento: 
 
 Volume final após adensamento: 
 
 Deformação axial: 
 ∆H = variação da altura do corpo de prova 
 H0 = altura inicial do corpo de prova 
 
 Deformação volumétrica: 
 ∆V = variação do volume do corpo de prova 
 V0 = volume inicial do corpo de prova 
 
 Área da seção transversal no final do adensamento: 
 A0 = área inicial do corpo de prova 
 
 
10 
0H
H
a


a
vol
fa AA 




1
1
0
HHH fa  0
VVV fa  0
0V
V
vol


ENSAIO CU – 2ª fase 
 
 Deformação axial: 
 
 
 Área corrigida: 
 
 
 Tensão desviadora: 
 
 P = carga lida na célula de carga ou anel de carga 
 
 Poropressão: 
 
 
 
11 
C
D
A
P

a
fa
C
A
A


1
fa
a
H
H

u
 Desenhar as curvas tensão desviadora versus deformação axial 
 Desenhar as curvas poropressão versus deformação axial 
 Determinar σ1
RUP , σ3
RUP e uRUP, pela σD
Máx de cada ensaio 
 
 Traçar o círculo de Mohr (τ x σ) de cada ensaio 
 Desenhar a tangente aos círculos de Mohr, que é a envoltória de 
resistência: 
 Determinar coesão (c) e ângulo de atrito (ϕ) 
 
 ∆u ≠ 0 → tensões totais ≠ tensões efetivas (envoltórias diferentes) 
 
 
12 
HVD   31
 tan c
 Determinar σ’1
RUP , σ’3
RUP e uRUP, pela σD
Máx de cada ensaio 
 
 
 
 Traçar o círculo de Mohr (τ x σ’) de cada ensaio 
 Desenhar a tangente aos círculos de Mohr, que é a envoltória de 
resistência: 
 Determinar coesão efetiva (c’) e ângulo de atrito efetivo (ϕ’) 
 
 
13 
   
 
 u
u
uuD



33
11
313131
'
'
'''



'tan''   c
14 
Figura: Envoltórias de resistência em termos de tensões totais e tensões efetivas 
' 
 
c' 
c 
 
 ou ’ 
ENSAIO CD - 1ª FASE (igual CU) 
 Altura final após adensamento: 
 
 Volume final após adensamento: 
 
 Deformação axial: 
 ∆H = variação da altura do corpo de prova 
 H0 = altura inicial do corpo de prova 
 
 Deformação volumétrica: 
 ∆V = variação do volume do corpo de prova 
 V0 = volume inicial do corpo de prova 
 
 Área da seção transversal no final do adensamento: 
 A0 = área inicial do corpo de prova 
 
 
15 
0H
H
a


a
vol
fa AA 




1
1
0
HHH fa  0
VVV fa  0
0V
V
vol


ENSAIO CD – 2ª fase 
 
 Deformação axial: 
 
 Deformação volumétrica: 
 
 Área corrigida: 
 
 
 Tensão desviadora: 
 
 P = carga lida na célula de carga ou anel de carga 
 
 
 
16 
C
D
A
P

a
vol
faC AA 




1
1
HH faa 
VV favol 
 Desenhar as curvas tensão desviadora versus deformação axial 
 Desenhar as curvas deformação volumétrica versus deformação 
axial 
 Determinar σ1
RUP e σ3
RUP , pela σD
Máx de cada ensaio 
 
 Traçar o círculo de Mohr (τ x σ) de cada ensaio 
 Desenhar a tangente aos círculos de Mohr, que é a envoltória de 
resistência: 
 Determinar coesão (c) e ângulo de atrito (ϕ) 
 ∆u = 0 → tensões totais = tensões efetivas (mesma envoltória) 
 
 
17 
HVD   31
 tan c
A seguir são apresentados os resultados de um ensaio triaxial realizado em uma amostra de 
areia fofa : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Pede-se: 
a) Desenhar as curvas D x a para cada ensaio 
b) Desenhar as curvas vol x a para cada ensaio 
c) Determinar a envoltória de resistência 
d) Determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento: ângulo de atrito interno do 
solo (ϕ) e a coesão (c) 18 
3 = 100 kPa 3 = 200 kPa 3 = 450 kPa 
13 kPa a% v % 13 kPa a% v % 13 kPa a% v % 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 
87,72 0,14 0,04 168,18 0,22 0,10 327,01 0,36 0,19 
114,27 0,29 0,07 224,93 0,49 0,23 435,51 0,63 0,28 
153,12 0,61 0,11 297,62 0,95 0,42 535,51 0,85 0,44 
178,07 1,05 0,16 381,48 2,24 0,52 661,08 1,43 0,61 
197,42 1,54 0,16 419,46 3,31 0,55 759,52 2,27 0,85 
225,51 3,12 0,06 448,19 4,46 0,56 918,76 4,47 1,13 
244,70 4,95 -0,16 474,97 5,96 0,46 994,04 6,32 1,23 
255,75 6,25 -0,30 504,96 8,99 0,30 1056,91 8,75 1,37 
272,96 9,21 -0,69 516,59 11,97 0,10 1106,10 11,92 1,33 
520,97 14,91 -0,04 1117,68 14,71 1,28