Mecânica dos Solos I - Lista de exercícios

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MECÂNICA DOS SOLOS I 
Lista de Exercícios 
1) Sabe-se, a respeito de um solo, que o seu índice de vazios e é igual a 0,60, massa 
específica dos grãos ρs igual a 2,70 g/cm³ e graus de saturação s igual a 0,80. Pede-se: 
umidade w, porosidade n, massa específica seca ρd, massa específica natural do solo 
ρnat e massa específica saturada ρsat. 
Resp.: w = 17,80 %, n = 37,50 %, ρd = 1,69 g/cm³, ρnat = 1,99 g/cm³ e ρsat = 2,06 g/cm³. 
 
2) [MURTHY, 2002] Uma amostra de solo de argila tem massa de 126 kg. Os dados a 
seguir foram obtidos de ensaios de laboratório com a amostra: massa específica 
natural ρnat igual a 2,10 g/cm³, densidade das partículas sólidas Gs igual a 2,70, e teor 
de umidade w igual a 15 %. Determine a massa específica seca ρd, a porosidade n, o 
índice de vazios e e o grau de saturação s. 
Dado: Densidade das partículas sólidas: 𝐺𝑠 = 𝛾𝑠 𝛾𝑤⁄ . 
Resp.: ρd = 1,83 g/cm³, n = 32,37 %, e = 47,86 % e s = 84,60 %. 
 
3) [PINTO, 2006] Uma amostra indeformada de solo foi recebida no laboratório. Com ela 
realizaram-se os seguintes ensaios: 
a) Determinação do teor de umidade (w). Tomou-se uma amostra que, junto com a 
cápsula em que foi colocada, pesava 119,92 g. Essa amostra permaneceu numa 
estufa a 105°C até constância de peso (por cerca de 18 horas), após o que o 
conjunto solo seco mais cápsula pesava 109,05 g. A massa da cápsula, chamada 
“tara”, era de 34,43 g. Qual é o valor da umidade? 
Resp.: w = 14,57 %. 
b) Determinação da massa específica dos grãos (ρs). Para o ensaio, tomou-se uma 
amostra com 72,54 g no seu estado natural. Depois de imersa na água de um dia 
para o outro e agitada num dispersor mecânico por 20 min, foi colocada num 
picnômetro submetida a vácuo por 20 min, para eliminar as bolhas de ar. A seguir, 
o picnômetro foi enchido com água deaerada até a linha demarcatória. Esse 
conjunto apresentou uma massa de 749,43 g. A temperatura da água foi medida, 
acusando 21°C, e para esta temperatura uma calibração prévia indicava que o 
picnômetro cheio de água até a linha demarcatória pesava 708,07 g. Determinar a 
massa específica dos grãos. 
Dado: massa específica da água a 21°C: 0,998 g/cm³. 
Resp.: ρs = 2,88 g/cm³. 
c) Determinação da massa específica natural do solo (ρnat). Moldou-se um corpo de 
prova cilíndrico do solo, com 3,57 cm de diâmetro e 9 cm de altura, que apresentou 
uma massa de 173,74 g. Determine a massa específica natural do solo. 
Resp.: ρnat = 1,93 g/cm³. 
 
4) Prove que γ𝑠 ∙ 𝑤 = 𝑠 ∙ 𝑒 ∙ γ𝑤 = 𝑚𝑤. 
 
5) [DAS, 2010] O peso específica saturado de um solo é 19,8 kN/m³. O teor de umidade é 
17,1 %. Determine: 
a) Peso específico seco (γd). 
Resp.: γd = 16,91 kN/m³ 
b) Densidade das partículas sólidas (Gs). 
Resp.: Gs = 2,44 
Dado: γw = 9,81 kN/m³ 
c) Índice de vazios (e). 
Resp.: e = 0,416 
 
6) [DAS, 2010] Na tabela abaixo estão apresentados os dados de peneiramento de uma 
amostra de solo: Exercício 2.5 
Peneira n° Abertura [mm] Massa retida [g] 
4 4,750 0,0 
10 2,000 44,0 
20 0,850 56,0 
40 0,425 82,0 
60 0,250 51,0 
80 0,180 106,0 
100 0,150 92,0 
200 0,075 85,0 
Fundo - 35,0 
a) Desenhe a curva granulométrica. 
b) Determina D10, D30 e D60 a partir da curva granulométrica. 
Resp.: D10 = 0,09 mm, D30 = 0,17 mm e D60 = 0,28 mm 
c) Calcule o coeficiente de não uniformidade CNU. 
Resp.: CNU = 3,11 
d) Calcule o coeficiente de curvatura Cc. 
Resp.: Cc = 1,15 
 
7) [DAS, 2010] Na tabela abaixo estão apresentados os dados de peneiramento de uma 
amostra de solo: Exercício 2.7 
Peneira n° Abertura [mm] Massa retida [g] 
4 4,750 0,0 
6 3,350 0,0 
10 2,000 0,0 
20 0,850 9,1 
40 0,425 249,4 
60 0,250 179,8 
100 0,150 22,7 
200 0,075 15,5 
Fundo - 23,5 
a) Desenhe a curva granulométrica. 
b) Determina D10, D30 e D60 a partir da curva granulométrica. 
Resp.: D10 = 0,18 mm, D30 = 0,21 mm e D60 = 0,29 mm 
c) Calcule o coeficiente de não uniformidade CNU. 
Resp.: CNU = 1,61 
d) Calcule o coeficiente de curvatura Cc. 
Resp.: Cc = 0,84 
 
8) [PINTO, 2006] Uma areia apresenta índice de vazios máximo de 0,90 e índice de vazios 
mínimo igual a 0,57. O peso específico dos grãos é de 26,5 kN/m³. De uma amostra 
dessa areia com teor de umidade de 3%, que peso deve ser tomado para a moldagem 
de um corpo de prova de volume igual a 1 dm³, para que fique com compacidade de 
67 %? Que quantidade de água deve ser adicionada posteriormente para que a areia 
fique saturada? 
Resp.: P = 16,24 N e mw = 35,8 cm³ 
 
9) [PINTO, 2006] Abaixo estão apresentadas as curvas granulométricas de diversos solos 
brasileiros, cujos índices de consistência são indicados na tabela a seguir. Determine a 
classificação desses solos, tanto pelo método Unificado, como pelo método 
Rodoviário. Para os solos argilosos, determine o índice de atividade AC da argila, e para 
os solos arenosos, o coeficiente de não uniformidade CNU e o coeficiente de curvatura 
Cc. 
 
 
Solo Descrição do solo LL IP 
a Argila orgânica de Santos 120 75 
b Argila porosa laterítica 80 35 
c Solo residual de basalto 70 42 
d Solo residual de granito 55 25 
e Areia variegada de São Paulo 38 20 
f Solo residual de arenito 32 12 
g Solo residual de migmatito 44 18 
h Solo estabilizado para pavimentação 24 3 
i Areia fluvial fina - - 
j Areia fluvial média - - 
k Areia fluvial média - - 
 
Resp.: Solo a 
 Solo b 
 Solo c 
 Solo d 
 Solo e 
 Solo f 
 Solo g 
 Solo h 
 Solo i 
 Solo j 
Solo k 
Referências 
 
DAS, B. M. Principles of geotechnical engineering. 7. ed. Stamford: Cengage learning, 2010. 
MURTHY, V. N. S. Geotechnical engineering: principles and practices of soil mechanics and foundation 
engineering. Nova Iorque: Marcel Dekker, 2002. 
PINTO, C. D. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 3ª. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 
2006.