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LIVRO MECÂNICA DOS SOLOS - JOAO PAULO

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JOÃO PAULO SOUZA SILVA 
 
 
MECÂNICA 
DOS SOLOS 
Introdução à Engenharia Geotécnica 
 
 
 
2 
 
 
 
3 
 
ÍNDICE 
 
CAPÍTULO 1 - A MECÂNICA DOS SOLOS E A 
ENGENHARIA ............................................................................. 07 
1.1 - A MECÂNICA DOS SOLOS, A GEOTECNIA E DISCIPLINAS 
RELACIONADAS. ........................................................................ 08 
1.2 - O SOLO PARA O ENGENHEIRO ...................................... 09 
1.3 - APLICAÇÕES DA MECÂNICA DOS SOLOS .................... 010 
 
CAPÍTULO 2 – RETIRADA/COLETA DE AMOSTRAS .............. 12 
2.1 - EQUIPAMENTOS, ACESSÓRIOS E PROCEDIMENTOS 
PARA SONDAGEM E COLETA DE AMOSTRAS ....................... 13 
2.2 - TIPOS DE SONDAGEM..................................................... 13 
2.2.1 - SONDAGEM A TRADO ................................................... 14 
2.2.2 - POÇO DE INSPEÇÃO ..................................................... 14 
2.2.3 - TRINCHEIRA ................................................................... 15 
2.2.4 - GALERIA .......................................................................... 16 
2.2.1 - SPT – STANDARD PENETRATION TEST ..................... 16 
2.3 - AMOSTRA INDEFORMADA .............................................. 18 
2.4 - CUIDADOS A SEREM TOMADOS E DIMENSIONAMENTO 
DA AMOSTRA .............................................................................. 22 
2.5 - ANÁLISE TÁCTIL VISUAL DO MATERIAL COLETADO .. 24 
2.5.1 - TIPOS DE AMOSTRAS ................................................... 24 
2.5.1 - CLASSIFICAÇÃO TACTIL VISUAL ................................. 25 
2.5.1 - EXECUÇÃO DOS EXPERIMENTOS .............................. 26 
 
CAPÍTULO 3 – ÍNDICES FÍSICOS .............................................. 29 
3.1 - RELAÇÃO DE FASES ....................................................... 31 
3.1.1 - RELAÇÃO ENTRE PESOS OU MASSAS ....................... 31 
3.1.2 - RELAÇÃO ENTRE VOLUMES ........................................ 32 
3.2 - RELAÇÃO ENTRE PESOS E VOLUMES ......................... 34 
3.3 - FÓRMULAS DE CORRELAÇÃO ....................................... 39 
3.4 - DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DOS ÍNDICES ......... 41 
3.4.1 - DETERMINAÇÃO DO PESO E VOLUME DE UMA 
AMOSTRA .................................................................................... 41 
3.4.2 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE (W%) ......... 42 
3.4.3 - DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO REAL DOS 
GRÃOS .................................................................................... 44 
4 
 
3.5 - EXERCÍCIOS RESOLVIDOS – ÍNDICES FÍSICOS .......... 45 
 
CAPÍTULO 4 – TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS .......... 54 
4.1 - TAMANHO E FORMA DAS PARTÍCULAS ........................ 54 
4.1.1 - SOLOS GROSSOS .......................................................... 54 
4.1.2 - SOLOS FINOS ................................................................. 56 
4.2 - ANÁLISE GRANULOMÉTRICA ......................................... 58 
4.2.1 - ENSAIO DE GRANULOMETRIA ..................................... 58 
4.2.2 - PROCESSO DE PENEIRAMENTO ................................. 59 
4.2.3 - PROCESSO POR SEDIMENTAÇÃO .............................. 65 
4.3 - CÁLCULOS DO ENSAIO DE GRANULOMETRIA ............ 71 
4.4 - PROPRIEDADES QUE AUXILIAM NA IDENTIFICAÇÃO DOS 
SOLOS ......................................................................................... 75 
4.4.1 - TEXTURA......................................................................... 75 
4.5 - COMPACIDADE ................................................................. 79 
4.6 - FORMA DOS GRÃOS........................................................ 81 
4.7 - ESTRUTURA DOS SOLOS ............................................... 82 
4.8 - USO DA GRANULOMETRIA ............................................. 82 
 
CAPÍTULO 5 – PLASTICIDADE E CONSISTÊNCIA DOS 
SOLOS ......................................................................................... 84 
5.1 - ESTADOS DE CONSISTÊNCIA ........................................ 84 
5.2 - DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DOS LIMITES DE 
CONSISTÊNCIA ........................................................................... 87 
5.2.1 - LIMITE DE LIQUIDES (LL) OU (WL) ............................... 87 
5.2.2 - LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) OU (WP) ..................... 89 
5.2.3 - ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP) ..................................... 91 
5.2.4 - ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC) .................................... 92 
5.2.5 - ÍNDICE DE LIQUIDEZ (IL) ............................................... 93 
5.2.6 - GRÁFICO DE PLASTICIDADE (CARTA DE CASAGRANDE)
 .................................................................................... 94 
5.2.7 - ÍNDICE DE COMPRESSÃO ............................................ 95 
 
CAPÍTULO 6 – CLASSIFICAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS 
SOLOS ......................................................................................... 97 
6.1 - CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL ........................................... 98 
6.2 - CLASSIFICAÇÃO H.R.B OU A.A.S.H.O - RODOVIÁRIO . 99 
5 
 
6.3 - SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
(S.U.C.S.) ..................................................................................... 104 
6.3.1 - SOLOS GROSSOS .......................................................... 107 
6.3.2 - SOLOS FINOS
 110 
6.4 - SOLOS ALTAMENTE ORGÂNICOS ................................. 114 
6.5 - SISTEMA CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA M.C.T. PARA 
SOLOS TROPICAIS ..................................................................... 114 
6.6 - CLASSIFICAÇÃO TÁCTIL-VISUAL ................................... 115 
6.7 - EXERCÍCIOS ..................................................................... 120 
 
CAPÍTULO 7 – COMPACTAÇÃO DOS SOLOS ......................... 123 
7.1 - MÉTODOS DE COMPACTAÇÃO ...................................... 125 
7.2 - ENSAIO DE COMPACTAÇÃO .......................................... 127 
7.3 - COMPORTAMENTO DO SOLO ........................................ 137 
7.4 - COMPACTAÇÃO EM CAMPO .......................................... 139 
7.4.1 - SELEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO
 .................................................................................... 144 
7.5 - PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM NO DESEMPENHO DA 
COMPACTAÇÃO ......................................................................... 146 
7.5.1 - UMIDADE DO SOLO ....................................................... 146 
7.5.2 - NÚMERO DE PASSADAS ............................................... 149 
7.5.3 - ESPESSURA DA CAMADA ............................................. 151 
7.5.4 - HOMOGENEIDADE DA CAMADA .................................. 151 
7.5.5 - VELOCIDADE DE ROLAGEM ......................................... 152 
7.6 - ESPECIFICAÇÕES PARA COMPACTAÇÃO EM CAMPO
 ............................................................................................ 152 
7.6.1 - SEQUÊNCIA CONSTRUTIVA ......................................... 154 
7.7 - CONTROLE TECNOLÓGICO DE COMPACTAÇÃO EM 
CAMPO......................................................................................... 157 
7.7.1 - DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DE CAMPO (IN-SITU) 157 
7.7.2 - DETERMINAÇÃO DO GRAU DE COMPACTAÇÃO (GC)
 .................................................................................... 158 
7.7.3 - CONTROLE ESTATISTICO DA QUALIDADE................. 160 
7.8 - EXERCÍCIOS ..................................................................... 162 
 
CAPÍTULO 8 – TENSÕES GEOSTÁTICAS ................................ 167 
8.1 - TENSÕES VERTICAIS ...................................................... 167 
8.2 - PRINCÍPIO DAS TENSÕES EFETIVAS ............................ 169 
8.3 - PESO ESPECÍFICO SUBMERSO .................................... 170 
6 
 
8.4 - TENSÕES HORIZONTAIS ................................................ 173 
8.5 - TENSÕES EM SUPERFÍCIES DE TERRENO INCLINADO
 ............................................................................................