Introdução à Mecânica dos Solos

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AULA 1 – INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS SOLOS
	Para o engenheiro civil, os solos são um aglomerado de partículas provenientes de decomposição da rocha, que podem ser escavados com facilidade, sem o emprego de explosivos, e que são utilizados como material de construção ou de suporte para estruturas.
	No ano de 1925, Terzaghi publicou seu primeiro livro sobre mecânica dos solos, surgindo uma nova orientação para estudo dos solos. Terzaghi é reconhecido internacionalmente como o fundador da Mecânica dos Solos.
“A Mecânica dos Solos é a aplicação das leis da mecânica e da hidráulica aos problemas de engenharia relacionados com os sedimentos e outros depósitos não consolidados de partículas sólidas produzidas pela desintegração mecânica ou química das rochas, prescindindo do fato de conterem ou não elementos constituídos por substâncias orgânicas”.
ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS
	O solo tem origem na desintegração e decomposição das rochas pela ação de agentes intempéricos. 
	Para a engenharia, solo é um material granular composto de rocha decomposta, água, ar (ou outro fluido) e eventualmente matéria orgânica, passível de ser escavado apenas com pás e picaretas ou escavadeiras, sem o auxílio de explosivos.
TIPOS DE SOLOS
Residuais: Provenientes da decomposição e degradação de rocha subjacente. Também chamados de “in situ”; Transportados ou sedimentares: Provenientes de erosão, transporte e deposição de solos pré-existentes ou de manto de intemperismo; Orgânicos: resultantes da decomposição de matéria orgânica.
AULA 2 – TAMANHO DAS PARTÍCULAS DOS SOLOS E CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA
	A primeira característica que diferencia um tipo de solo de outro tipo é o tamanho das partículas. Numa primeira aproximação, pode-se identificar que alguns solos possuem grãos perceptíveis a olho nu, como grãos de pedregulhos ou a areia do mar.E que outros tem grãos tão finos que quando molhados, se transformam numa pasta (barro), e não se pode visualizar as partículas individualmente.
TAMANHO E FORMA DAS PARTÍCULAS	
	A textura de um solo é o tamanho relativo e a distribuição das partículas sólidas que formam. O estudo da textura dos solos é realizado por intermédio do ensaio de granulometria. Pela sua textura os solos podem ser classificados em solos grossos e solos finos.
· Pedregulhos – são acumulações de fragmentos de rocha. Normalmente são encontrados em grandes expansões, nas margens dos rios e depressões preenchidos por materiais transportados pelos rios; 
· Areias – Tem origem semelhante à dos pedregulhos. As areias são ásperas ao tato e, estando isenta de finos, não se contraem ao secar, não apresentam plasticidade e não tem coesão, ou seja, os seus grãos são facilmente separáveis uns dos outros; 
· Siltes – solo de granulação fina que apresentam pouca ou nenhuma plasticidade. Um torrão de silte seco ao ar pode ser desfeito com bastante facilidade; 
· Argilas – granulação muito fina que apresentam características marcantes de plasticidade e elevada resistência. As argilas, quando secas e desagregadas, dão uma sensação de farinha ao tato, e quando úmida, são lisas.
CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DOS SOLOS
	Os solos grossos são constituídos basicamente de SILICATOS apresentam também na sua composição ÓXIDOS, CARBONATOS E SULFATOS. 
QUARTZO: É o mais importante do grupo dos silicatos. Sua composição é SiO2 (sílica cristalina pura). São identificados macroscopicamente e é o mineral mais abundante na crosta terrestre. Está presente na maioria das rochas – é bastante resistente à desagregação e forma grãos de siltes e areias
	Os minerais que formam as frações finas, chamados de minerais argílicos, pertencem a três grupos: CAULINITA, ILITA e MONTMORILONITA.
· CAULINITA: São formadas por unidades estruturais de silício e alumínio, que se unem alternadamente, conferindo-lhes uma estrutura rígida. São relativamente estáveis em presença de água. 
· MONTMORILONITA: São estruturalmente formadas por uma unidade de alumínio entre duas unidades de silício. As ligações entre essas unidades, não sendo suficientemente firme para impedir a passagem de moléculas de água, as tornam muito expansivas e, portanto, instáveis em presença de água. 
· ILITAS: São estruturalmente semelhantes as Montmorilonitas, sendo porém menos expansiva.
· BENTONITAS: São argilas ultrafinas formadas, em sua maioria, pela alteração química de cinzas vulcânicas. Em sua composição predomina a montmorilonita, o que explica sua tendência ao inchamento. Graças a esta propriedade, as injeções de bentonita são usadas para vedação em barragens e escavações.
TIXOTROPIA – fenômeno que ocorre nas argilas bentoníticas
	A perda e o consequente retorno da resistência coesiva são devidos a destruição e consequente reordenação da estrutura molecular das camadas adsorvidas.
	Definição segundo a NBR 6502: Propriedade de um material, que o torna capaz de enrijecer em um tempo relativamente curto, quando deixado em repouso, e de perder essa consistência até se tornar um líquido de alta viscosidade, quando submetido à agitação ou manipulação, sendo o processo completamente reversível.
SUPERFÍCIE ESPECÍFICA DOS ARGILOSMINERAIS
	As disposições das partículas constituintes do solo, também podem ser chamadas de arranjo ou estrutura. Estrutura de um solo é o termo que designa a situação do arranjo das partículas no interior da massa de solo. Variando-se o arranjo, varia a estrutura do solo, a qual depende fundamentalmente do tamanho e da forma dos grãos, bem como dos minerais constituintes dos grãos.
	Amolgamento: É a operação de destruição da estrutura original do solo, com a consequente perda de sua resistência, mantido seu teor de umidade original. A influência da estrutura do solo em suas propriedades é pesquisada através de ensaios realizados com amostras indeformadas. As estruturas, quando mais complexas, menos estáveis são e, uma vez destruídas, não poderão mais ser recompostas.
	O Grau de Sensibilidade (Gs) de um solo é expresso pela razão entre a resistência à compressão simples (Rc) de uma amostra indeformada e a resistência (R’c) da mesma amostra depois de amolgada a um teor de umidade constante.
	
	O comportamento das argilas seria menos complexo se não houvesse imperfeições na sua composição mineralógica. As bordas das partículas argilosas apresentam cargas positivas, resultantes da descontinuidade da estrutura molecular, mas íons negativos neutralizam essas cargas. Quando a água se encontra em contato com as partículas argilosas, as moléculas orientam-se em relação a elas e aos íons que circundam as partículas.
AULA 3 – AMOSTRAS DE SOLO E CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA
	A caracterização de um solo, através de parâmetros obtidos em ensaios de laboratório, depende, simultaneamente, da qualidade da amostra e do procedimento dos ensaios. A amostragem e os ensaios são regidos por normas brasileiras e devem ser obedecidas. No laboratório são usados dois tipos de amostras na realização dos ensaios: - Amostras deformadas: trados, pás, enxadas - Amostras indeformadas: blocos, tubo amostrador (Shelby)
AMOSTRA DEFORMADA x AMOSTRA INDEFORMADA
Amostra deformada: Extraída por raspagem ou escavação, implicando na destruição da estrutura e na alteração das condições de compacidade ou consistência naturais. 
Amostra indeformada: Extraída com o mínimo de perturbação, procurando manter sua estrutura e condições de umidade e compacidade ou consistência naturais.
PROCEDIMENTOS PARA AMOSTRAGEM
	Amostra deformada: 1º Fazer uma limpeza no local de trabalho, retirando a vegetação superficial, raízes e qualquer outra matéria estranha ao solo, para iniciar o processo de coleta da amostra; 2º Faz-se uma escavação, até a cota de interesse, com as ferramentas apropriadas e, então fazer a coleta.
	Amostra indeformada: A viabilidade técnica e econômica da obtenção de amostras indeformadas é função da natureza do solo a ser amostrado, da profundidade em que se encontra e da presença do nível d’água. Esses fatores determinam o tipo de amostrador e os recursos a utilizar. A retirada de amostras indeformadaspode ser subdividida em duas classes: Amostra indeformada de superfície e Amostra indeformada em profundidade
ENSAIO SPT
	Nesse ensaio, o amostrador é cravado no solo pela ação de uma massa de ferro fundido (chamada de martelo) com peso de 65 kg; o Para cravação o martelo é elevado a uma altura de 75 cm e deixado cair livremente; processo feito manualmente ou por equipamento mecânico. o A amostra colhida é submetida a exame tátil-visual e suas características principais são anotadas.
	A informação referente ao estado do solo é considerada com base na resistência que ele oferece à penetração do amostrador. o Durante a amostragem, são anotados os números de golpes do martelo necessários para cravar cada trecho de 15 cm do amostrador. o Desprezam-se os dados referentes ao primeiro trecho de 15 cm e define a resistência à penetração como o número de golpes necessários para cravar 30 cm do amostrador.
	Os resultados são apresentados em perfis de subsolo; que traz as descrições de cada tipo de solo encontrado; as cotas correspondentes a cada camada; o a posição do nível de água; o e os valores de resistência à penetração do amostrador. o Quando não ocorre a penetração de todo o amostrador, registra-se o SPT em forma de fração (por exemplo, 30/14, indicando que para 30 golpes houve penetração de 14 cm).
GRANULOMETRIA
	A fase sólida dos solos contém partículas de diferentes tamanhos em proporções as mais variadas. A determinação do tamanho das partículas e suas respectivas porcentagens permitem obter a distribuição de partículas do solo e que é denominada distribuição granulométrica. 
	Como definir? Materiais granulares (areias e pedregulhos): Obtida através do processo de peneiramento de uma amostra seca em estufa. Siltes e argilas: Utiliza-se a sedimentação dos sólidos no meio líquido.
	Classificação dos solos baseados em critérios granulométricos: No Brasil a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) através da norma NBR 6502 – Rochas e Solos – Terminologia define os solos a partir de suas dimensões como: Bloco de rocha; Matacão; Pedregulho; Areia; Silte e Argila.
Bloco de rocha: Fragmentos de rocha transportados ou não, com diâmetro superior a 1,0 m. 23 
Matacão: Fragmento de rocha transportado ou não, comumente arredondado por intemperismo ou abrasão, com uma dimensão compreendida entre 200 mm e 1,0 m.
Pedregulho: Solos formados por minerais ou partículas de rocha, com diâmetro compreendido entre 2,0 e 60,0 mm. Quando arredondados ou semi-arredondados, são denominados cascalhos ou seixos. Divide-se quanto ao diâmetro em:
· Pedregulho fino – (2 a 6 mm) 
· Pedregulho médio – (6 a 20 mm) 
· Pedregulho grosso – (20 a 60 mm).
Areia: Solo não coesivo e não plástico formado por minerais ou partículas de rochas com diâmetros compreendidos entre 0,06 mm e 2,0 mm. As areias de acordo com o diâmetro classificam-se em: 
· Areia fina (0,06 mm a 0,2 mm) 
· Areia média (0,2 mm a 0,6 mm) 
· Areia grossa (0,6 mm a 2,0 mm)
Silte: Solo que apresenta baixo ou nenhuma plasticidade, baixa resistência quando seco ao ar. É formado por partículas com diâmetros compreendidos entre 0,002 mm e 0,06 mm.
Argila: Solo de graduação fina constituída por partículas com dimensões menores que 0,002 mm. Apresentam características marcantes de plasticidade. Quando suficientemente úmido, molda-se facilmente em diferentes formas, quando seco, apresenta coesão suficiente para construir torrões dificilmente desagregáveis por pressão dos dedos. Caracteriza-se pela sua plasticidade, textura e consistência em seu estado e umidade naturais.
ENSAIOS GRANULOMÉTRICOS
	PENEIRAMENTO: É o processo adotado para partículas (sólidos) com diâmetros maiores que 0,075mm (#200). Utiliza-se uma série de peneiras de abertura de malhas conhecidas empilhadas por ordem de tamanho decrescente em suas aberturas, determinando-se a percentagem em peso retida ou passante em cada peneira.
Execução do ensaio: PENEIRAMENTO GROSSO
1. Preparar as amostras segundo a NBR 6457:2016; 
2. Secar a amostra ao ar; 
3. Desmanchar os torrões; 
4. Passar a amostra na peneira de 76 mm e desprezar o material retido; 
5. Do material que passar na peneira de 76 mm, tomar uma quantidade, função da dimensão estimada dos grãos maiores.
Execução do ensaio: SEDIMENTAÇÃO 
1. Tomar 120g (arenoso) ou 70g (siltoso ou argiloso) do material que passou na # 2mm → Mh
2. Tomar outros 100g para 3 determinações de umidade higroscópica (h);
3. Armazenar solo em Becker de 250ml juntamente com 125ml de solução de água destilada e outra de 125 ml com agente dispersante (hexametafosfato de sódio, concentração de 45,7 g/cm³), durante 12 h.
4. Colocar o solo no copo de dispersão e agitar por 15min.; 
5. Colocar o material dispersado na proveta de 1L e completar com água destilada até a marca de referência;
6. Agitar a proveta vigorosamente e colocar na mesa, acionando o cronômetro imediatamente e completar com água destilada até a marca de referência;
7. Leituras com o densímetro: 30s, 1min, 2min (Repetir 3x) 
8. Leituras subsequentes: 4, 8, 15, 30min, 1, 2, 4, 8, 24horas;
9. Após última leitura, verter material na # 0,075mm;
Execução do ensaio: SEDIMENTAÇÃO – PENEIRAMENTO FINO 
1. Secar em estufa o material retido na # 0,075mm da sedimentação;
2. Peneirar com auxílio de agitador mecânico ou manual, passando pelas peneiras 1,2 ; 0,6 ; 0,42 ; 0,25 ; 0,15 ; 0,075mm, pesando as frações retidas.
	Curva granulométrica: Nas abscissas estão representados os diâmetros equivalentes, em escala logarítmica. E nas ordenadas à esquerda as porcentagens acumuladas retidas, e à direita as porcentagens que passam.
AULA 04 – ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO
ESTADOS DO SOLO – as três fases do solo
	O solo é composto por um grande número de partículas, com dimensões e formas variadas, que formam o seu esqueleto sólido. A estrutura do solo não é maciça e por isso não ocupa todo o volume, ELA POSSUI VAZIOS. Quando os vazios do solo estão totalmente preenchidos com água, dizemos que o SOLO ESTÁ SATURADO. Quando os vazios estão totalmente ocupados por ar, dizemos que O SOLO ESTÁ SECO.
	Os vazios podem estar preenchidos com ambos – ar e água – que é a forma mais comum na natureza. Por isso dizemos que o solo é composto de três fases: sólido, líquido e ar. A proporção entre essas três fases determina como o solo irá comportar.
· Fase sólida: Caracterizada pelo tamanho, forma, distribuição e composição mineralógica dos grãos. 
· Fase líquida: preenche os vazios do solo. 𝑉𝑣 = 𝑉𝑤 → 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑣𝑒𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜. 
· Fase gasosa: constituída de ar, vapor d’água. É bem mais compressível que a fase líquida.
CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
A água contida no solo pode ser classificada como: 
· Água de constituição: a que faz parte da estrutura molecular da partícula sólida. 
· Água adsorvida ou adesiva: película de água que envolve e adere fortemente a partícula sólida.
· Água livre: água que preenche os vazios do solo. 
· Água higroscópica: é a que ainda se encontra em um solo seco ao ar livre. 
· Água capilar: é aquela que nos solos de grãos finos sobe pelos interstícios capilares deixados pelas partículas sólidas.
· Obs.: as águas livre, higroscópica e capilar são as que podem ser totalmente evaporadas pelo efeito do calor, a uma temperatura maior que 100°C.
ÍNDICES FÍSICOS
	Os índices físicos e as relações entre eles desempenham um papel importante no estudo da propriedade dos solos.
	
	
Obs.: Os índices físicos são utilizados para a caracterização em um dado momento, portanto podem ser alteradas ao longo do tempo.
Teor de umidade (h ou w): É a relação entre o peso da água contida num certo volume de solo e o peso das partículas sólidas (Ps) existente neste mesmo volume de solo.
	Em laboratório, a umidade pode ser determinada através da completa secagem da amostra do solo em estufa. (O ensaio é especificado pela NBR 6457:16.)
	No ensaio são utilizadas cápsulas e sua massa deve ser determinada (m3 ). Deve-se pesar a amostra na cápsula (m1 - cápsula + amostra úmida). Colocar ascápsulas em estufa em temperatura entre 105 e 110°C até se obter constância de massa. Após secagem pesar novamente (m2 - cápsula + amostra seca).
	Em campo pode ser feito o Speedy test: constituído de um reservatório metálico (câmara) que se comunica com um manômetro destinado a medir a pressão interna. Dentro da câmara são colocados uma quantidade de solo úmido e uma porção de carbureto de cálcio. A reação química entre a água e o carbureto de cálcio produz gases que aumentam a pressão interna. Pela variação da pressão interna obtém-se a quantidade de água existente no solo.
Índice de vazios (e): É a relação entre o volume de vazios (Vv) e o volume dos sólidos (Vs), existente em igual volume de solo. Este índice tem como finalidade indicar a variação volumétrica do solo ao longo do tempo. Este índice foi introduzido por Terzaghi ao estudar o “fenômeno do adensamento do solo”.
Porosidade (n): É a relação entre o volume dos vazios (Vv) e o volume total (Vt) da amostra. É expressa em porcentagem, com intervalo de variação de 0 a 100%.
RELAÇÃO ENTRE ÍNDICE DE VAZIOS (e) E POROSIDADE (n)
	
	Segundo o IAEG (1979) - International Association for Engineering Geology, a porosidade e o índice de vazios podem ser classificados de acordo com a tabela abaixo.
	Porosidade (%)
	Índice de vazios
	Denominação
	> 50
	> 1
	Muito alta
	45 – 50
	0,80 – 1,00
	Alta
	35 – 45
	0,55 – 0,80
	Média
	30 – 35
	0,43 – 0,55
	Baixa
	< 30
	< 0,43
	Muito baixa
Grau de saturação (S): Relação entre o volume de água (Va) e o volume de vazios (Vv). É a porcentagem de água contida nos vazios do solo.
	Se o solo está completamente seco, S = 0% e os poros estão cheios de água, o solo está saturado e S = 100%. Para solos parcialmente saturados, os valores de “S” situam-se entre 1 e 99%.
	Grau de saturação (%)
	Denominação
	0 – 25
	Narutalmente seco
	25 – 50
	Úmido
	50 – 80
	Muito úmido
	80 – 95
	Saturado
	95 – 100
	Altamente saturado
	Peso específico aparente ou natural (𝛾𝑛): É a relação entre o peso total (Pt) e o volume total da amostra (Vt) para um valor qualquer do grau de saturação, diferente dos extremos. Situa-se em torno de 19 a 20 kN/m³. Quando não conhecido é estimado como igual a 20 kN/m³.
	 Para sua determinação: Molda-se um cilindro do solo cujas dimensões conhecidas permitem calcular o volume. O peso total dividido pelo volume é o peso específico natural.
Peso específico aparente seco (𝛾𝑑): É a relação entre o peso dos sólidos (Ps) e o volume total da amostra (Vt), para a condição limite do grau de saturação (limite inferior S=0%). Calculado a partir do peso específico natural e da umidade. É empregado para verificar o grau de compactação de bases e sub-bases de pavimentos e barragens de terra.
Peso específico saturado (𝛾𝑠𝑎𝑡): É a relação entre o peso total saturado (Psat) e o volume total (Vt), para a condição de grau de saturação igual a 100%. É da ordem de 20 kN/m³.
Peso específico dos grãos ou sólidos (𝛾𝑠): É a relação entre o peso dos sólidos (Ps) e o volume dos sólidos (Vs)
Para determiná-lo: 
1. Coloca-se um peso seco conhecido do solo num picnômetro, determina-se o peso total. 
2. O peso do picnômetro completado só com água mais o peso do solo, menos o peso do picnômetro com solo e água, é o peso da água substituída pelo solo. 
3. Desse peso calcula-se o volume da água que foi substituída pelo solo e que é o volume do solo. Com o peso e o volume, tem-se o peso específico.
Peso específico submerso (𝛾𝑠𝑢𝑏): É o peso específico efetivo do solo quando submerso. Quando a camada de solo está abaixo do nível freático; é utilizado para cálculo de tensões efetivas.
𝛾𝑠𝑢𝑏 = 𝛾𝑛 − 𝛾𝑤 = 𝛾𝑠𝑎𝑡 − 𝛾𝑤
Densidade dos grãos ou sólidos (G𝑠): É a razão entre o peso específico real dos grãos (𝛾𝑠 ) e o peso específico da água (𝛾𝑤) a 4°C: 
	Dos índices vistos anteriormente, só três são determinados diretamente em laboratório: a umidade, o peso específico dos grãos e o peso específico natural. Os outros são calculados a partir dos determinados.
MASSA ESPECÍFICA
	As relações entre pesos e volumes são denominadas pesos específicos expressos em kN/m³. As relações entre quantidade de matéria (massa) e volume são denominadas massas específicas expressas em t/m³ ou g/cm³.
	Exemplo: Se um solo tem massa específica de 1,8 t/m³, seu peso específico é o produto deste valor pela aceleração da gravidade, que vale em torno de 9,81 m/s² (adota-se 10 m/s²), portanto o peso específico é de 18 kN/m³.
AULA 05 – ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA
	O comportamento de partículas com superfícies específicas tão distintas perante a água é muito diferenciado. Com isso para a mesma porcentagem de fração de argila, o solo pode ter comportamento muito diferente, dependendo das características dos minerais presentes. À procura de uma forma mais prática de identificar a influência das partículas argilosas, a engenharia substituiu a análise complexa dos minerais-argila por uma análise indireta, baseada no comportamento do solo na presença de água.
	Para isto, são empregados os ensaios e índices propostos pelo engenheiro Atterberg, adaptados e padronizados pelo professor Arthur Casagrande. Os limites baseiam-se na constatação de que um solo argiloso ocorre com aspectos bem distintos conforme o seu teor de umidade. Quando muito úmido ele se comporta como um líquido, quando perde parte da água fica plástico, e quando mais seco pode-se tornar quebradiço. Os teores de umidade correspondentes às mudanças de estado são definidos como: Limite de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP) dos solos.
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)
	O Limite de Liquidez é definido como o teor de umidade do solo com o qual uma ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar numa concha. O ensaio é padronizado pela NBR 6459:2017 que resumidamente indica os passos para realização do ensaio: 
· Colocar a amostra na cápsula de porcelana, adicionar água destilada em pequenos incrementos, de forma a obter uma pasta homogênea. 
· Transferir parte da mistura para a concha, moldando-a de forma que na parte central a espessura seja da ordem de 10 mm.
· Dividir a massa de solo em duas partes, passando o cinzel por meio desta, de maneira a abrir uma ranhura em sua parte central. O cinzel deve ser deslocado perpendicularmente à superfície da concha.
· Golpear a concha contra a base, deixando-a cair em queda livre, girando a manivela à razão de duas voltas por segundo. Anotar o número de golpes necessário para que as bordas inferiores da ranhura se unam.
· Transferir, imediatamente, uma pequena quantidade do material para junto das bordas que se uniram para um recipiente adequado para determinação de umidade. 
· Repetir a operação até se obter no mínimo 3 pontos. 
· Com os resultados obtidos, construir um gráfico no qual as ordenadas sejam os números de golpes e as abscissas sejam os teores de umidade correspondentes e ajustadas a uma reta pelos pontos assim obtidos. 
· Obter na reta o teor de umidade correspondente a 25 golpes, que é o limite de liquidez do solo (Esse resultado deve ser expresso em porcentagem e arredondado para o número inteiro mais próximo).
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)
	O Limite de Plasticidade (LP) é determinado como o menor teor de umidade com o qual se consegue moldar um cilindro de 3 mm de diâmetro e cerca de 10 cm de comprimento, rolando-se o solo com a palma da mão.O procedimento para determinação do Limite de Plasticidade é padronizado pela NBR 7180:2016 e compreende os seguintes passos: 
· Tomar uma fração de amostra de solo e passar na peneira 0,42 mm. 
· Colocar a amostra na cápsula de porcelana, adicionar água destilada em pequenos incrementos, amassando e revolvendo, vigorosa e continuamente com auxílio da espátula, de forma a obter uma pasta homogênea, de consistência plástica.
· Tomar cerca de 10 g da amostra assim preparada e formar uma pequena bola, que deve ser rolada sobre a placa de vidro com pressão suficiente da palma da mão para lhe dar a forma de cilindro.
· Se a amostra se fragmentar antes de atingir o diâmetro de 3 mm, retorná-laà cápsula de porcelana, adicionar água destilada, homogeneizar durante pelo menos 3 min, amassando e revolvendo vigorosa e continuamente com auxílio da espátula e repetir o procedimento.
· Se a amostra atingir o diâmetro de 3 mm sem se fragmentar, amassar o material e repetir o procedimento.
· Ao se fragmentar o cilindro, com diâmetro de 3 mm e comprimento da ordem de 100 mm, transferir imediatamente as partes do mesmo para um recipiente adequado, para determinação da umidade.
· Considerar satisfatórios os valores de umidade obtidos quando pelo menos três deles não diferir da respectiva média de mais que 5 % do valor da média.
· O resultado final, média de pelo menos três valores de umidade considerados satisfatórios, deve ser expresso em porcentagem, aproximado para o inteiro mais próximo.
	Com isso determina-se o índice de plasticidade (IP), este índice determina o caráter de plasticidade de um solo, assim, quanto maior o “IP” mais plástico será o solo. As argilas são tanto mais compressíveis quando maior for o “IP”. Quando um material não tem plasticidade (areia, por exemplo), considera-se o índice de plasticidade nulo e escreve-se: IP = NP (Não Plástico).
Os solos poderão ser classificados em: 
	Fracamente plásticos
	1 < IP ≤ 7
	Medianamente plásticos
	7 < IP ≤ 15
	Altamente plásticos
	IP > 15
ÍNDICE DE ATIVIDADE DAS ARGILAS
	Os índices de Atterberg indicam a influência dos finos argilosos no comportamento dos solos. Certos solos com teores elevados de argila podem apresentar índices mais baixos do que aqueles com pequenos teores de argilas. Isso ocorre devido a variação da composição mineralógica. 
	Pequenos teores de argila e altos índices de consistência indicam que a argila é muito ativa. A areia presente na fração do solo analisada também vai interferir no valor dos índices. Solos de mesma procedência, com o mesmo mineral-argila, mas com diferentes teores de areia, apresentarão índices diferentes, tanto maiores quanto maior o teor de argila. Quando se quer ter uma ideia sobre a atividade da fração da argila, os índices devem ser comparados com a fração de argila presente. A relação apresentada na equação, mostra o índice de atividade de uma argila:
	A argila presente num solo é considerada normal quando seu índice de atividade situa-se entre 0,75 e 1,25. Quando o índice é menor que 0,75 considera-se como argila inativa, e quando o índice é maior que 1,25 ela é considerada ativa.
EMPREGO DOS ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA
	Os índices de consistência mostram-se muito úteis para a identificação dos solos e sua classificação. Dessa forma, com o seu conhecimento, pode-se prever muito do comportamento do solo, sob o ponto de vista da engenharia. A compressibilidade é expressa pelo índice de compressão (Cc): 
AULA 06 – COMPORTAMENTO E CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
	O estado que encontra a areia pode ser expresso pelo seu índice de vazios. Este dado, isolado, fornece pouca informação sobre o comportamento da areia, pois com o mesmo índice de vazios, uma areia pode estar fofa e outra compacta. É necessário analisar o índice de vazios natural de uma areia em confronto com os índices de vazio máximo e mínimo em que ela pode se encontrar.
· Índice de vazios máximo: se uma areia pura, no estado seco, for colocada cuidadosamente em um recipiente, através de um funil, com pequena altura de queda, por exemplo, ela ficará no seu estado mais fofo possível.
· Índice de vazios mínimo: ao vibrar-se uma areia dentro de um molde, ela ficará no seu estado mais compacto possível.
	Os índices de vazio máximo e mínimo dependem das características da areia! (Os valores são tão maiores quanto mais angulares os grãos e quanto mais mal graduada a areia).
	Descrição da Areia
	e mín
	e máx
	Areia uniforme de grãos angulares
	0,70
	1,10
	Areia bem graduada de grãos angulares
	0,45
	0,75
	Areia uniforme de grãos arredondados
	0,45
	0,75
	Areia bem graduada de grãos arredondados
	0,35
	0,65
Compacidade: O estado de uma areia, ou sua compacidade, pode ser expresso pelo índice de vazios em que ela se encontra, em relação a esses valores extremos, pelo índice de compacidade relativa (CR). Quanto maior a CR, mais compacta é a areia, em geral, as areias compactas apresentam maior resistência e menor deformidade.
	
	Classificação
	CR
	Areia fofa
	Abaixo de 0,33
	Areia de compacidade média
	Entre 0,33 e 0,66
	Areia compactada
	Acima de 0,66
ESTADO DAS ARGILAS – CONSISTÊNCIA
	Quando se manuseia uma argila, percebe-se uma certa consistência, ao contrário das areias que se desmancham facilmente. Por essa razão, o estado em que se encontra uma argila costuma ser indicado pela resistência que ela apresenta. Em função da resistência à compressão simples, a consistência das argilas é expressa por:
	Consistência
	Resistência em kPa
	Muito mole
	< 25
	Mole
	25 a 50
	Média
	50 a 100
	Rija
	100 a 200
	Muito rija
	200 a 400
	Dura
	> 400
ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA
	O estado em que uma argila se encontra costuma ser expresso pelo teor de umidade. O teor de umidade pode ser determinado diretamente, enquanto. Entretanto, o teor de umidade, por si só, não indica o estado das argilas. É necessário analisá-lo em relação aos teores de umidade correspondentes a comportamento semelhantes – limites de consistência. Da mesma forma, quando argilas diferentes se apresentam com umidades correspondentes aos seus limites de plasticidade, elas apresentam comportamentos semelhantes, ainda que suas umidades sejam diferentes.
	Para indicar a posição relativa da umidade aos limites de mudança de estado, Terzaghi propôs o índice de consistência (IC):
	Quando o teor de umidade é igual ao LL, IC = 0. À medida que o teor de umidade diminui, o IC aumenta A consistência das argilas é estimada por meio do índice de consistência:
		Consistência
	Índice de consistência
	Mole
	< 0,5
	Média
	0,5 a 0,75
	Rija
	0,75 a 1
	Dura
	> 1
	Obs.: o índice de consistência não tem significado quando aplicado a solos não saturados, pois eles podem estar com elevados índices de vazios, baixa resistência e baixa umidade, o que indicaria um índice de consistência alto.
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
	O objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista da engenharia, é poder estimar o provável comportamento do solo. É muito discutida a validade dos sistemas de classificação, pois os solos apresentam característica progressivamente variáveis. A classificação de um solo, baseada em parâmetros físicos dele, jamais poderá ser uma informação mais completa do que os parâmetros que o levaram a ser classificado
	Quando um tipo de solo é citado, é necessário que a designação dele seja entendida por todos. Conforme apontado por Terzaghi: “um sistema de classificação sem índices numéricos para identificar os grupos é totalmente inútil”. Por exemplo, se o termo “areia bem-graduada compacta” for empregado para descrever um solo, é importante que o significado de cada termo dessa expressão possa ser entendido da mesma maneira por todos. 
	Importante ressaltar, que os sistemas de classificação constituem um primeiro passo para a previsão do comportamento dos solos. Eles ajudam a organizar as ideias e a orientar os estudos e o planejamento das investigações para a obtenção dos parâmetros mais importantes para cada projeto.
Existem diversas formas de classificar o solo, como: 
· Pela sua origem; 
· Pela sua evolução; 
· Pela presença ou não de matéria orgânica; 
· Pela estrutura; 
· Pelo preenchimento de vazios.
	Os sistemas de classificação que se baseiam no tipo e no comportamento das partículas que constituem o solo são os mais conhecidos na engenharia, e tem como objetivo a definição de grupos que apresentam comportamentos semelhantes. Nestes sistemas, os índices empregados são geralmente a composição granulométrica e os índices de Atterbeg.
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO UNIFICADO
	Este sistema foi elaborado pelo Prof. Casagrande para obras de aeroportos, e seu emprego foi generalizado. Neste sistema, todos os solos são identificados pelo conjunto de duas letras: 
		G
	PedregulhoS
	Areia
	M
	Silte
	C
	Argila
	O
	Solo orgânico
	W
	Bem graduado
	P
	Mal graduado
	H
	Alta compresibilidade
	L
	Baixa compresibilidade
	Pt
	Turfas
	As cinco primeiras letras indicam o tipo principal do solo. 
As quatro seguintes correspondem a dados complementares dos solos.
Por exemplo, SW – areia bem-graduada e CH – argila de alta compressibilidade.
Para a classificação por esse sistema, o primeiro aspecto a considerar é a porcentagem de finos presente no solo, considerando finos o material que passa na peneira nº 200 (0,075 mm).
	
	Com granulação grosseira, o solo será classificado como pedregulho e areia, dependendo de qual dessas duas frações granulométricas predominar. 
Por exemplo, se um solo tiver 30% de pedregulho, 40% de areia e 30% de finos, ele será classificado como areia – S. 
Identificando um solo como areia ou pedregulho, importa conhecer a característica secundária.
		Fração
	Limites definidos pela ABNT
	Bloco de rocha
	Diâmetro superior a 1 m
	Matacão
	De 20 cm a 1 m
	Pedra de mão
	De 6,0 a 20 cm
	Pedreguho
	De 2,0 mm a 6,0 cm
	Areia grossa
	De 0,6 mm a 2,0 mm
	Areia média
	De 0,2 mm a 0,6 mm
	Areia fina
	De 0,06 mm a 0,2 mm
	Silte
	De 0,002 mm a 0,06 mm
	argila
	Inferior a 0,002 mm
	Se o material tiver poucos finos, menos do que 5% passando na peneira nº 200, deve-se verificar como é a sua composição granulométrica. Os solos granulares podem ser: bem graduados ou mal graduados. Essa característica dos solos granulares é expressa pelo coeficiente de não uniformidade (CNU):
	𝑫𝟔𝟎 é o diâmetro abaixo do qual se situam 60% em peso das partículas e 𝑫𝟏𝟎 é o diâmetro que, na curva granulométrica, corresponde à porcentagem que passa igual a 10%.
	O 𝑫𝟏𝟎 é também referido como o “diâmetro efetivo do solo”, denominação que se origina da correlação entre ele e a permeabilidade dos solos. Outro coeficiente que pode ser determinado é o coeficiente de curvatura (CC), definido por:
	O CNU indica a amplitude dos tamanhos dos grãos. O CC detecta melhor o formato da curva granulométrica, e permite identificar eventuais descontinuidades ou concentração muito elevada de grãos mais grossos no conjunto. Considera-se que o material é bem-graduado quando o CC está entre 1 e 3. A expressão bem graduado expressa o fato de que grãos com diversos diâmetros confere ao solo, em geral, melhor comportamento. 
	Quando CC < 1 a curva tende a ser descontínua, há falta de grãos com um certo diâmetro. Quando CC > 3 a curva tende a ser muito uniforme na parte central. O Sistema Unificado considera que um pedregulho é bem graduado quando seu CNU for maior que 4. E que, uma areia é bem graduada quando seu CNU é superior a 6. Além disso, é necessário que o CC esteja entre 1 e 3.
	Quando o solo de granulação grosseira tem mais do que 12% de finos, a uniformidade da granulometria já não aparece como característica secundária, pois importa mais saber da propriedade desses finos. Então, os pedregulhos e areias serão identificados secundariamente como argilosos (GC ou SC) ou como siltosos (GM ou SM).
	Quando o solo de granulação grosseira tem de 5 a 12% de finos, o Sistema recomenda que se apresentem as duas características secundárias, uniformidade da granulometria e propriedades dos finos. Sendo assim, terão classificações intermediárias, como, por exemplo, SP-SC: areia mal graduada argilosa.
	Quando a fração fina do solo é predominante ele será classificado como Silte (M); argila (C) ou solo orgânico (O). Não é em função da porcentagem das frações granulométricas silte ou argila que serão classificados; pois como vimos anteriormente, o que determina o comportamento argiloso do solo não é somente o teor de argila mas também a sua atividade. São os índices de consistência que melhor indicam o comportamento argiloso. A Classificação dos solos finos é feita mediante a análise da carta de plasticidade.
	Os solos orgânicos distinguem dos siltes pelo aspecto visual, pois apresentam uma coloração escura típica (marrom-escuro ou preto). Uma característica complementar dos solos finos é sua compressibilidade. 
	Como já vimos, quanto maior o Limite de Liquidez os solos serão mais compressíveis. Assim, o sistema classifica secundariamente como sendo de alta compressibilidade (H) ou de baixa compressibilidade (L) os solos M, C, O; em função do LL ser superior ou inferior a 50% (Linha B na carta de Plasticidade). Quando se trata de obter a característica secundária de areias e pedregulhos, esse aspecto (compressibilidade) é desconsiderado.
Sistema Classificação do H.R.B. (Highway Research Board) -Sistema de Classificação Rodoviário.
	Muito empregado na engenharia rodoviária em todo o mundo, foi originalmente proposto nos Estados Unidos. Também baseado na granulometria e nos limites de Atterberg. Nesse sistema também se inicia a classificação pela porcentagem de material que passa na peneira nº200. 
	São classificados como solos de granulação grosseira os que tem menos de 35% passando nessa peneira – são classificados nos grupos A-1, A-2 e A-3. Os solos com mais de 35% que passam pela peneira de nº 200 formam os grupos A-4, A-5, A-6 e A-7.
	Os solos grossos são subdivididos em: 
· A-1a: solos grossos, com menos de 50%passando na peneira 2mm, menos de 30% passando na peneira 0,42 mm e menos de 15% passando na peneira nº200. O IP dos finos deve ser menor do que 6. Correspondem, aproximadamente, aos pedregulhos bem-graduados, GW, do Sistema Unificado. 
· A-1b: solos grossos, com menos de 50% passando pela peneira 0,42 mm e menos de 25% na peneira 0,075 mm. Também com IP menor do que 6. Corresponde à areia bem graduada (SW). 
· A-3: areias finas, com mais de 50% passando na peneira 0,42 mm e menos de 10% passando na peneira 0,075 mm. São portanto areias finas mal-graduadas, com IP nulo. 
· A-2: são areias em que os finos presentes constituem a característica secundária. São subdivididos em: A-2-4; A-2-5; A-2-6 e A-2-7, em função dos índices de consistência.
AULA 07 – COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
	A compactação do solo é sua densificação por meio de equipamento mecânico, geralmente um rolo compactador, embora em alguns casos, como em pequenas valetas, até soquetes manuais podem ser empregados. Um solo quando transportado e depositado para a construção de um aterro, fica num estado relativamente fofo e heterogêneo.
	A compactação tem em vista esses dois aspectos: Aumentar o contato entre os grãos e tornar o aterro mais homogêneo. O aumento da densidade ou a redução do índice de vazios é desejável não por si, mas porque diversas propriedades do solo melhoram com isto.
	O tipo de obra e o solo disponível vão ditar o processo de compactação a ser empregado. A umidade em que o solo deve-se encontrar na ocasião e a densidade a ser atingida, com o objetivo de se evitar futuros recalques; aumentar a resistência do solo; reduzir a permeabilidade. O engenheiro norte-americano Proctor, em 1933, publicou suas observações sobre compactação de aterros:
	Ao aplicar-se uma certa energia de compactação (certo número de passadas de um determinado equipamento em campo ou um certo número de golpes de um soquete sobre o solo contido num molde) A massa específica resultante é função da umidade que o solo estiver.
	Quando se compacta o solo e a umidade é muito baixa, o atrito entre as partículas é muito alto e não se consegue uma significativa redução de vazios. Para umidades elevadas, a água provoca um certo efeito de lubrificação entre as partículas, que deslizam entre si, acomodando-se num arranjo mais compacto. Na compactação, as quantidades de partículas e de água permanecem constantes; o aumento da massa específica corresponde à eliminação dos vazios. 
	Quando a umidade não é muito elevada, o ar encontra-se em forma de canalículos intercomunicados; e a saída desse ar é facilitada. A partir de um certo teor de umidade, a compactação não consegue mais expulsar o ar dos vazios pois o grau de saturação já é elevado e o ar está envolto por água.
	Há portanto, para a energia aplicada, um certo teor de umidade, denominado umidadeótima, que conduz a uma massa específica máxima (densidade seca máxima). 
	Dos trabalhos de Proctor surgiu o Ensaio de Compactação, mundialmente padronizado, mais conhecido como Ensaio de Proctor. É padronizado pela NBR 7182/2016. A amostra de solo deve ser previamente seca ao ar e destorroada. Inicia-se o ensaio acrescentando água ao solo até se verificar uma certa consistência. Deve-se atentar para uma perfeita homogeneização da amostra. 
	Com a umidade bem uniformizada, uma porção do solo é colocada num cilindro padrão, em camadas definidas pela Norma e submetida a golpes de um soquete com dimensões e altura de queda padronizada.
	As três camadas devem ser adensadas, na última procura-se atingir uma altura um pouco superior à do cilindro, o que é possibilitado com um anel complementar. Com uma amostra do seu interior determina-se a umidade. Determina-se a massa específica aparente seca, pela seguinte equação:
Sendo: 
· ρd – massa específica aparente seca (g/cm³); 
· Mu – massa úmida do solo compactado (g); 
· V – volume útil do molde cilíndrico (cm³); 
· w – teor de umidade do solo compactado (%).
	A amostra é destorroada, a umidade aumentada (cerca de 2-3%); nova compactação é feita, e novo par de valores umidade-densidade seca é obtido. A operação é repetida até que se perceba que a densidade seca, depois de ter subido, tenha caído em duas ou três operações sucessivas – quando a densidade úmida se mantém constante em duas tentativas sucessivas, a densidade seca já caiu. Obter cinco pontos para a construção da curva de compactação. 
	A partir desse resultado é preciso traçar a curva de compactação: nas abcissas – teor de umidade e nas ordenadas – massa específica aparente seca. A curva resultante deve ter um formato aproximadamente parabólico. Associa-se uma reta aos pontos ascendentes do ramo seco, outra as pontos descendentes do ramo úmido e unem-se as duas por uma curva parabólica. A curva define uma densidade seca máxima, que corresponde uma umidade ótima.
	No gráfico do ensaio pode-se traçar a curva de saturação, que corresponde ao lugar geométrico dos valores de umidade e densidade seca, em relação ao grau de saturação. Determina-se a equação dessas curvas por: (Os pontos ótimos das curvas de compactação situam-se em torno de 80 a 90% de saturação):
 ou 
VALORES TÍPICOS
	Solos argilosos: densidades baixas e umidades elevadas – valores com umidade ótima de 25 a 30% correspondem a densidades secas máximas de 1,50 a 1,40 kg/dm³. Areias bem-graduadas e pouco argilosas: densidades elevadas, da ordem de 2 a 2,1 kg/dm³; e umidades ótimas baixas, de aproximadamente 9 a 10%.
	A Norma prevê algumas alternativas ao ensaio de compactação. 
3.1 – Ensaio sem reuso de material 
· O ensaio pode ser feito com amostras virgens para cada ponto da curva. 
· Embora exija maior quantidade de material, o resultado é mais fiel. 
· Em alguns casos torna-se imprescindível que assim seja feito, por exemplo quando as partículas são facilmente quebradiças; de tal maneira que a amostra para o segundo ponto mostra-se diferente da original pela quebra dos grãos. 
3.2 – Ensaio sem secagem prévia do solo 
· A pré-secagem do solo, pode dificultar a posterior homogeneização da umidade incorporada. 
· Na construção de aterros, o solo não é empregado na sua umidade natural, fazendose ajustes para cima ou para baixo de maneira a colocá-lo na umidade especificada.
· Portanto, seria interessante que o ensaio fosse feito com o solo a partir da sua umidade natural; os diversos pontos da curva são obtidos, alguns com acréscimo de água, outros com secagem da amostra.
· Apesar de o ensaio sem total secagem prévia ser mais representativo, a prática corrente é fazer a pré-secagem, pela facilidade de padronizar os procedimentos de laboratório.
3.3 – Ensaio em solo com pedregulho 
· Quando o solo possuir partículas maiores que 4,80 mm indica que a compactação seja feita num cilindro maior (V= 2085 cm³) – o solo é compactado em 5 camadas com 12 golpes em cada camada.
INFLUÊNCIA DA ENERGIA DE COMPACTAÇÃO
	A densidade seca máxima e a umidade ótima determinadas no Ensaio Normal de Compactação ou Ensaio de Proctor Normal, não são índices físicos, pois dependem da energia aplicada. Quando não se faz referência à energia do ensaio, subtende-se que a energia Normal foi a adotada. Ensaios semelhantes podem ser feitos com outras energias em laboratório, como equipamentos mais pesados podem ser utilizados na compactação de aterros.
	O Ensaio Modificado de Compactação ou Ensaio de Proctor Modificado é geralmente tomado como referência para compactação das camadas mais importantes da estrutura do pavimento. Quando o solo se encontra com umidade abaixo da ótima, a aplicação de maior energia de compactação provoca um aumento de densidade seca. Mas quando a umidade é maior do que a ótima, maior esforço de compactação pouco ou nada provoca de aumento da densidade. Isso ocorre também no campo, a insistência da passagem de equipamento compactador quando o solo se encontra muito úmido faz com que ocorra o fenômeno que em campo é chamado de “borrachudo”. Nesse fenômeno, o solo se comprime na passagem do equipamento para, logo a seguir, se dilata, como se fosse uma borracha. Uma maior energia de compactação conduz a uma maior densidade seca máxima e uma menor umidade ótima, deslocando a curva para a esquerda e para o alto. 
	O Ensaio Intermediário de Compactação difere do Modificado só no número de golpes por camada. Esse ensaio, criado pelo Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (atual DNIT), é aplicado em camadas intermediárias da estrutura do pavimento.
COMPACTAÇÃO NO CAMPO
1. Escolha da área de empréstimo: deve ser considerada as distâncias de transporte e as características geotécnicas do material. Deve ser dada a devida atenção à umidade natural do solo em relação à umidade ótima de compactação.
2. Transporte e espalhamento do solo: a espessura da camada solta deve ser compatível com a espessura final. Geralmente, 22 a 23 cm de solo solto resultam numa camada de 15 cm de solo compactado.
3. Acerto da umidade: conseguido por irrigação, seguida de revolvimento mecânico do solo de maneira a homogeneizá-lo
4. Compactação propriamente dita: os equipamentos devem ser escolhidos de acordo com o tipo de solo. 
4.1. Rolos pé de carneiro: adequados para solos argilosos, pois penetra na camada nas primeiras passadas atingindo a parte inferior da camada.
4.2. Rolos lisos: indicados para solos arenosos com granulação maior. Compacta bem camadas mais finas de 5 a 15 cm
4.3. Rolos vibratórios: especialmente aplicados para solos granulares. Obs: Em aterros pequenos, de pouca responsabilidade, acontece muitas das vezes, de o caminhão de transporte carregado substituir um equipamento específico para compactação. Deve-se notar que em virtude da reduzida dimensão dos pneus, pode provocar uma heterogeneidade no aterro.
5. Controle da compactação: as especificações não fixam intervalos de umidade e de densidade seca a serem atingidos, mas um desvio de umidade em relação à ótima, por exemplo, ente hótima – 1% e hótima + 1%; e um grau mínimo de compactação.
TIPOS DE SOLOS E EQUIPAMENTOS INDICADOS
	Solos coesivos: parcela preponderante de partículas finas e muito finas (silte e argila); indicado a utilização de rolos pé de carneiro. Solos granulares: há pouca ou nenhuma coesão entre as partículas; indicado o uso do rolo liso vibratório. Mistura de solos: solos coesivos e granulares em proporções diversas; indicado o uso de pé de carneiro vibratório.
AULA 08 – TENSÕES DO SOLO
	Os solos são constituídos de partículas, e as forças aplicadas a eles são transmitidas de partícula a partícula, além das que são suportadas pela água dos vazios. As tensões de contato são resultantes de duas parcelas: 
▪ Tensões normais;
▪ Tensões cisalhantes;
	O somatório das componentes normais ao plano, dividida pela área total que abrange as partículas que estão em contato, é definida como tensão normal, dada por:
A somatória das forças tangenciais, dividida pela área. É denominada tensãocisalhante, dada por: 
Para desenvolvimento dos temas tratados na Mecânica dos Solos, interessam as tensões atuantes em planos horizontais no interior do subsolo
Tensões: Carregamento externo e peso próprio – geostática;
As tensões devidas ao peso próprio tem valores consideráveis, e não podem ser desconsideradas. Quando a superfície do terreno é horizontal, aceita-se que a tensão atuante num plano horizontal a uma certa profundidade seja normal ao plano. Não há tensão de cisalhamento nesse plano. Num plano horizontal acima do nível d’água, como no plano A da Figura, atua o peso de um prisma de terra definido por esse plano. O peso do prisma de terra dividido pela área, indica a tensão vertical: 
Quando o solo é constituído de camadas aproximadamente horizontais, a tensão vertical resulta da somatória do efeito das diversas camadas.
TENSÕES EFETIVAS
	Terzarghi identificou que a tensão normal total em um plano qualquer deve ser considerada como a soma de duas parcelas: A tensão transmotida pelos contatos e ter partículas, chamada de tensão efetiva () e a pressão da água denominada pressão neutra ou poropressão. A partir dessa consideração, Terzarghi enunciou o princípio ds tensões efetivas que afirma “Se a tensão total num plano aumentar, sem que a pressão da água aumente, as forças transmitidas pelas partículas nos seus contatos se alteram, as posições relativas dos grãos mudam” O aumento de tensão foi efetivo! E é definido pela fórmula:
AÇÃO DA ÁGUA CAPILAR NOS SOLOS
	A água nos vazios do solo, tem um comportamento semelhante à água nos tubos capilares. Na faixa de solo acima do lençol freático, a água com ele comunicada, está sob uma pressão abaixo da atmosférica. Sendo assim, nesse caso, a pressão neutra é negativa. E, conforme o conceito de tensão efetiva, se u for negativo, a tensão efetiva será maior que a tensão total. A pressão neutra negativa provoca uma maior força nos contatos dos grãos e aumenta a tensão efetiva que reflete essas forças.
	A pressão neutra varia linearmente de 0, na cota do nível d’água, até o valor negativo na superfície. Como a resistência das areias é diretamente proporcional à tensão efetiva, a capilaridade confere a esse terreno uma sensível resistência. Quando um solo seco é colocado em contato com a água, esta é sugada para o interior do solo. A altura de ascensão da água depende do diâmetro dos vazios, que por sua vez, depende do diâmetro das partículas. Essa altura é variável com o tipo de solo:
	Tipo de solo
	Altura de ascensão
	Pedregulhos
	Alguns centímetros de ascensão
	Areias
	1 a 2 m
	Siltes
	3 a 4 m
	Argilas
	Dezenas de metros
DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES
	Ao se aplicar uma carga na superfície de um terreno, numa área bem definida, os acréscimos de tensão não se limitam à projeção da área carregada. Nas laterais da área carregada também ocorrem aumento de tensão.
	
	
Os acréscimos de tensões imediatamente abaixo da área carregada diminuem à medida que a profundidade aumenta; porque a área atingida aumenta com a profundidade.
	
Variação do acréscimo de tensão ao longo da profundidade.
	
	
Quando se unem pontos no interior do subsolo em que os acréscimos de tensão são do mesmo valor, tem-se as linhas chamadas de bulbos de tensão
	
	Uma prática corrente para estimar o valor das tensões a uma certa profundidade consiste em considerar que as tensões se espraiam segundo áreas crescentes, que sempre se mantêm uniformemente distribuídas.
	
	
Considerando uma largura 2L uniformemente carregada com uma tensão σ0 .
Ao admitir um ângulo de 30° , a área carregada será de 2.L+2.z.tg30°
Fórmula: 
	Esse método, embora útil em algumas circunstâncias, e mesmo adotado em alguns cálculos de fundações, deve ser entendido como uma estimativa muito grosseira. Pois as tensões, a uma certa profundidade, não são uniformemente distribuídas, mas concentram-se na proximidade do eixo de simetria da área carregada.
Distribuição de tensões – Aplicação da teoria da elasticidade
	Emprega-se a teoria da elasticidade para estimativa das tensões atuantes no interior da massa do solo em virtude do carregamento na superfície. Até determinado nível de tensões, existe uma certa proporcionalidade entre as tensões e deformações, de forma que se considera uma Módulo de Elasticidade constante como representativo do material.
	Boussinesq determinou as tensões, as deformações e os deslocamentos no interior de uma massa elástica, devidos a uma carga pontual aplicada na superfície do terreno. A equação de Boussinesq é: 
	
	
	
	Na vertical abaixo do ponto de aplicação da carga (r = 0), as tensões são:
	
	
Obs: As tensões variam inversamente com o quadrado da profundidade
Energia aplicada	
Umidade ótima
Massa específica