Fundações e Obra de Terra

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Indaial – 2020
Fundações e Obra 
de Terra
Profª. Thamires Ferreira Schubert
1a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2020
Elaboração:
Profª. Thamires Ferreira Schubert
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
S384f
 Schubert, Thamires Ferreira
 Fundações e obra de terra. / Thamires Ferreira Schubert. – Indaial: 
UNIASSELVI, 2020.
 257 p.; il. 
 ISBN 978-65-5663-067-0
 1. Fundações (Engenharia). – Brasil. Centro Universitário Leonardo 
Da Vinci.
CDD 624.15
apresenTaçãO
Olá, acadêmico e futuro engenheiro! Seja bem-vindo a esta etapa do 
seu curso na disciplina de Fundações e Obras de Terra. Este livro didático foi 
escrito para servir de base para a disciplina que tem como objetivo explorar 
e conhecer os tipos de fundações mais comuns utilizados na construção civil 
e algumas obras de terra como taludes e barragens. 
Vamos começar a imaginar que você iniciou um trabalho num 
escritório de projetos para fundações. A ideia é que esse livro sirva de base 
para algumas situações que você encontraria no cotidiano, mesmo que certas 
dúvidas sejam sanadas apenas na prática. A leitura dos conceitos e resolução 
de exercícios ajudará a entender as situações básicas que você encontrará e 
incentivará você a buscar mais conhecimentos, pois o aprendizado deve ser 
uma prática constante.
Você verá que fundações são estruturas que seguram as construções, 
ou seja, são a base que aguenta os esforços de uma obra e transmite para o 
solo. Por sua vez, quando se trata de obras de terra, o solo é considerado um 
material de construção e não mais apenas um apoio. 
O livro didático está dividido em três unidades separadas da seguinte 
forma:
A Unidade 1 traz conceitos iniciais de fundações e seus tipos, bem 
como uma breve revisão de mecânica dos solos. É preciso relembrar algumas 
definições sobre solos que serão utilizadas para esse material.
A Unidade 2 apresenta o dimensionamento de fundações rasas e 
profundas e a explicação sobre recalques e a Unidade 3 aborda as obras de 
terra como taludes, estradas e aeroportos e barragens. 
Em todas as unidades, você encontrará indicações de leituras 
complementares e sugestões vídeos para estimular a busca por mais 
conhecimentos. Ao fim de cada tópico você terá uma lista de exercícios para 
fixar o conteúdo. Aproveite todos os recursos que o livro oferece e bons 
estudos!
Profª. Thamires Ferreira Schubert
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto 
para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há 
novidades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra-
mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui 
para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida-
de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun-
to em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você 
terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen-
tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
sumáriO
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES .............................................. 1
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS .................................................................................... 3
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3
2 TIPOS DE FUNDAÇÃO .................................................................................................................... 5
3 SEGURANÇA DAS FUNDAÇÕES ................................................................................................ 11
3.1 USO DE FATOR DE SEGURANÇA GLOBAL OU MÉTODO DE VALORES 
ADMISSÍVEIS ................................................................................................................................ 14
3.2 USO DE FATOR DE SEGURANÇA PARCIAL OU MÉTODO DE VALORES 
ADMISSÍVEIS ................................................................................................................................ 15
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 19
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 20
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS .............................. 21
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 21
2 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ................................................................................................... 22
3 PERMEABILIDADE E ÁGUA NO SOLO ..................................................................................... 43
4 TENSÕES NO SOLO ....................................................................................................................... 49
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 56
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 57
TÓPICO 3 — INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA............................................................................ 59
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 59
2 INVESTIGAÇÃO DE CAMPO ...................................................................................................... 61
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 73
RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 75
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 76
UNIDADE 2 —FUNDAÇÕES ............................................................................................................ 79
TÓPICO 1 — FUNDAÇÕES RASAS ................................................................................................ 81
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................81
2 TEORIA DA CAPACIDADE DE CARGA .................................................................................... 82
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 115
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 116
TÓPICO 2 — FUNDAÇÕES PROFUNDAS .................................................................................. 119
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 119
2 TIPOS DE FUNDAÇÃO PROFUNDA ........................................................................................ 119
3 TEORIA DA CAPACIDADE DE CARGA .................................................................................. 123
4 DIMENSIONAMENTO ................................................................................................................. 137
4.1 DIMENSIONAMENTO DE ESTACAS .................................................................................... 138
4.2 DIMENSIONAMENTO DE BLOCOS DE COROAMENTO PARA FUNDAÇÕES 
PROFUNDAS .............................................................................................................................. 143
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 152
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 153
TÓPICO 3 — RECALQUE ................................................................................................................. 155
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 155
2 TIPOS DE RECALQUE ................................................................................................................... 156
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 170
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 172
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 173
UNIDADE 3 —OBRAS DE TERRA ................................................................................................ 175
TÓPICO 1 — ESTABILIDADE DE TALUDES .............................................................................. 177
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 177
2 CLASSIFICAÇÃO DOS MOVIMENTOS .................................................................................. 179
2.1 DESPRENDIMENTO DE TERRA OU ROCHA ..................................................................... 179
2.2 ESCORREGAMENTO (LANDSLIDE) ..................................................................................... 181
2.3 RASTEJO (CREEP) ...................................................................................................................... 182
2.3.1 Causas dos movimentos ................................................................................................... 183
3 ANÁLISE DA ESTABILIDADE .................................................................................................... 184
3.1 FATOR DE SEGURANÇA (FS) ................................................................................................. 186
3.2 RUPTURA COM SUPERFÍCIE PLANAR ............................................................................... 187
3.2.1 Taludes em solos não coesivos e secos............................................................................ 187
3.2.2 Taludes em solos não coesivos e completamente submersos ...................................... 188
3.2.3 Taludes em solo não coesivos com presença de nível d’água ..................................... 189
3.2.4 Taludes em solo coesivo e com fluxo de água paralelo à superfície .......................... 189
3.2.5 Taludes em solo coesivo e com fluxo de água horizontal ............................................ 190
3.2.6 Taludes com ruptura não drenada .................................................................................. 191
3.3 RUPTURA COM SUPERFÍCIE CIRCULAR ........................................................................... 191
3.3.1 Método de Hoek e Bray .................................................................................................... 191
3.3.2 Ábacos de Taylor ................................................................................................................ 198
3.3.3 Método de equilíbrio-limite ............................................................................................. 201
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 209
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 210
TÓPICO 2 — BARRAGENS DE TERRA ........................................................................................ 213
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 213
2 TIPOS DE BARRAGENS ............................................................................................................... 215
2.1 BARRAGENS DE CONCRETO ................................................................................................ 219
2.1.1 Barragens de peso .............................................................................................................. 219
2.1.2 Barragens de arco-gravidade ........................................................................................... 220
2.1.3 Barragens de contraforte ................................................................................................... 221
2.2 BARRAGENS DE ATERRO ...................................................................................................... 222
2.2.1 Barragens de terra .............................................................................................................. 223
2.2.2 Barragens de enrocamento ............................................................................................... 224
3 ESTABILIDADE DE BARRAGENS ............................................................................................. 225
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 232
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 233
TÓPICO 3 — PATOLOGIA DAS FUNDAÇÕES.......................................................................... 235
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 235
2 CAUSAS DE PATOLOGIAS EM FUNDAÇÕES ....................................................................... 237
2.1 RECUPERAÇÃO DE FUNDAÇÕES ....................................................................................... 241
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 246
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 249
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 250
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................................251
1
UNIDADE 1 — 
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE 
FUNDAÇÕES
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• entender a importância do estudo de fundações na engenharia;
• conhecer os tipos de fundações;
• compreender as etapas de um projeto de fundações;
• identificar os critérios de segurança das fundações.
Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer da unidade, 
você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo 
apresentado.
TÓPICO 1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
TÓPICO 2 – REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
TÓPICO 3 – INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1 — 
UNIDADE 1
CONSIDERAÇÕES INICIAIS
1 INTRODUÇÃO
A história das fundações vem acompanhando o crescimento da sociedade 
desde que o homem deixou de ser nômade e precisou elaborar algum abrigo que 
servisse como moradia: o local precisava permanecer de pé como um local para 
descanso, provavelmente entre a era paleolítica e neolítica, conforme afirmam 
Hachich et al. (1998). Entre muitas experiências de erros e acertos, construções 
foram erguidas e os estudos de solos e fundações foram se aprimorando. Muitos 
pesquisadores colaboraram para os conhecimentos que temos atualmente, como 
J. H. Lambert (1772), Coulomb (1773), entre outros até chegar em Therzaghi 
(1943), conhecido como o pai da mecânica dos solos e da engenharia geotécnica 
(HACHICH et al., 1998).
 
A engenharia geotécnica é uma área da engenharia civil que aborda os 
conceitos de mecânica dos solos e das rochas aplicados aos projetos de obras de 
terra, como estruturas de contenção e para fundações (DAS BRAJA, 2007). Este 
livro didático tem como foco principal o estudo de fundações, seus conceitos 
iniciais, utilização e dimensionamento.
 
De acordo com o dicionário Michaelis (2019), a palavra fundação significa 
fundar ou erigir e no contexto da construção, quer dizer um conjunto de obras 
que sustenta e assenta os fundamentos de uma edificação. É a fundação que 
transmite as cargas aplicadas pela construção para o solo. O projeto de fundações 
compõe o dimensionamento das fundações e é uma etapa que deve ser feita com 
muito cuidado para que a base seja executada de forma que sustente a obra que 
virá a ser construída. 
Fundações com projetos mal elaborados ou mal executados podem 
acarretar em problemas nas edificações como inclinações, afundamento ou, 
em casos mais graves, em colapso de toda a estrutura. Um dos exemplos mais 
conhecidos de problemas com fundações é a Torre de Pisa. Segundo matéria da 
revista Mundo Estranho (2011), a resposta para a inclinação desse caso histórico é 
o grande recalque que a edificação sofreu. De forma resumida, um recalque é um 
assentamento de um solo, ou seja, um rebaixamento do terreno que pode levar a 
alguma movimentação da estrutura que está apoiada nessa região. O terreno em 
que a Torre foi construída era predominantemente de argila e areia e a fundação 
não foi profunda suficiente para evitar o afundamento da obra. 
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
4
Outro caso (HYPESCIENCE, 2015) com problema de fundação ocorreu 
em 2009, em Xangai, na China, quando um prédio de 13 andares tombou inteiro. 
O relatório apontou que a escavação para construção de um subsolo no prédio 
e chuvas excessivas foram as prováveis causas principais do tombamento. Por 
conta da estrutura do prédio ser mais resistente do que a fundação, a edificação 
caiu sem danos (ESTRUTURANDO, 2015). Na Figura 1 é possível verificar a 
fundação exposta e o prédio tombado inteiro.
FIGURA 1 – PRÉDIO TOMBADO EM XANGAI
FONTE: <http://estruturandocivil.blogspot.com/2015/08/em-2009-um-predio-desabou-inteiro-
-mas.html>. Acesso em: 14 set. 2019.
Isso nos lembra de outro estudo muito importante na etapa inicial de uma 
construção: o estudo do terreno. Além de conhecer as cargas que a edificação 
transmitirá para a fundação e essa, por sua vez, ao solo, é preciso avaliar em qual 
tipo de terreno a obra estará assentada para dimensionar se o solo vai suportar 
todas as cargas. Nesse momento, o solo é visto como um apoio para a construção. 
Essa ideia muda quando o solo é tratado como um material de construção, para as 
obras de terra como aterros, barragens, aeroportos etc. Por isso, este livro didático 
que tem como nome, Fundações e Obras de Terra, apresentará os assuntos na 
ordem do título. 
Assim, Caputo (2017) estabelece duas etapas iniciais do estudo de 
fundação, são elas: cálculo das cargas atuantes sobre a fundação e estudo do 
terreno. O autor define alguns critérios para a escolha do tipo de fundação que 
veremos nas seções seguintes, bem como análise do solo, com uma breve revisão 
de conceitos de mecânica dos solos e investigação geotécnica. Para as obras de 
terra, voltaremos a tratar de algumas características dos solos e falaremos sobre 
medidas de estabilização para aumentar a segurança e reduzir a movimentação 
de terra. 
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS
5
2 TIPOS DE FUNDAÇÃO 
As fundações têm o objetivo de transmitir a carga gerada pela estrutura 
da construção para o terreno. Contudo, existem vários tipos de fundações que 
devem ser escolhidos com base em alguns critérios. São dois grandes grupos de 
fundações: as superficiais e as profundas. 
As fundações superficiais, também conhecidas como diretas ou rasas, 
são utilizadas quando o solo logo abaixo da construção suporta suas cargas. As 
fundações profundas, por sua vez, são aquelas que estão localizadas no solo mais 
distante da construção. Velloso e Lopes (2010, p. 11) diferenciam os dois tipos de 
fundação de acordo com o critério “de que uma fundação profunda é aquela cujo 
mecanismo de ruptura de base não surgisse na superfície do terreno”, ou seja, 
está afastada suficiente da superfície de modo que se houver alguma alteração na 
sua estrutura, não aparecerá. 
A NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 
1996), relativa ao projeto e execução de fundações, define uma fundação superficial 
quando se tem profundidade de assentamento menor do que duas vezes a menor 
dimensão da fundação. Enquanto a fundação profunda apresenta essa distância 
maior do que o dobro de sua menor dimensão e com valor mínimo de três metros. 
Segundo Hachich et al. (1998), se um prédio possui dois subsolos, uma 
fundação assentada a 7 metros abaixo do nível da rua, pode ser considerada uma 
fundação rasa, conforme indicado na Figura 2. 
FIGURA 2 – RELAÇÃO ENTRE DIMENSÃO DA FUNDAÇÃO E PROFUNDIDADE 
FONTE: Hachich et al. (1998, p. 227)
Os tipos de fundações estão apresentados a seguir e a forma de 
dimensionamento será apresentada na Unidade 2. A Figura 3 indica um desenho 
esquemático dos tipos de fundações. 
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
6
FIGURA 3 – TIPOS DE FUNDAÇÕES
FONTE: De Brito (2014, p. 24)
• Fundações rasas: entre as fundações rasas, a NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO 
BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1996) indica os seguintes tipos: 
sapatas, blocos, radier, sapatas associadas, vigas de fundação e sapatas corridas. 
O Quadro 1 resume os tipos de fundações conforme Caputo (2017) as classifica. 
QUADRO 1 – TIPOS DE FUNDAÇÕES RASAS
Fundações rasas
Isolada Excêntrica Corrida
Sapata Viga de equilíbrio Sapata corrida
Bloco Viga de fundação
Radier
Fonte: A autora
Caputo (2017) define fundações isoladas como estruturas que suportam 
a carga de um pilar somente, sendo essa estrutura um bloco ou uma sapata. A 
pressão (p) que o solo recebe é estabelecida pela equação p= P/S, em que P é a 
carga do pilar e S é a área da base da fundação. 
A sapata é um elemento de concreto armado, “dimensionado de modo 
que as tensões de tração nele produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mas 
sim pelo emprego da armadura” (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS 
TÉCNICAS, 1996, p. 2). Geralmente são menoresque os blocos e trabalham à 
flexão. Podem ter como formato da base um quadrado, retângulo, círculo ou 
octógono, como ilustrado na Figura 4. Para um quadrado, deve-se respeitar a 
relação L=B e para um retângulo L >B. 
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS
7
As sapatas associadas são aquelas utilizadas para pilares que estão 
localizados muito perto, que não estejam em um mesmo alinhamento, situação 
na qual uma sapata pode atender a dois ou mais pilares. 
FIGURA 4 – TIPOS DE SAPATA
Quadrada Retangular
Circular Poligonal Sapata isolada de
concreto armado
FONTE: Silva Filho e Gurjão (2016, p. 24)
Você se lembra do conceito de flexão? É o esforço que tende a dobrar uma 
estrutura, causando uma “barriga”. Se você colocar muitos livros no meio de uma prateleira 
e essa carga for maior do que sua resistência, a prateleira vai ceder nesse ponto.
IMPORTANT
E
O bloco é uma estrutura com grande altura, normalmente de concreto 
simples (material composto por cimento, areia, brita e água, com baixa resistência 
à tração) que suportará os esforços de compressão. Pode ter o formato de bloco 
escalonado ou de tronco de cone, como ilustrado na Figura 5.
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
8
FIGURA 5 – BLOCOS DE FUNDAÇÕES 
a) Bloco Tronco-cônico b) Bloco Escalonado
FONTE: Hachich et al. (1998, p. 227)
A fundação excêntrica é utilizada quando a resultante das cargas não está 
atuando no centro de gravidade da base, como acontece em divisas de terrenos 
ou alinhamentos de calçadas (CAPUTO, 2017). Aplica-se uma viga de equilíbrio 
para corrigir a falta de excentricidade dessa carga. 
As fundações corridas são estruturas que transmitem uma carga 
distribuída linearmente, como a sapata corrida, a viga de fundação e o radier. 
A sapata corrida tem definição semelhante à sapata como fundação isolada, 
com a diferença da carga ser distribuída linear e não pontualmente. A viga de 
fundação suporta a carga de vários pilares que tenham centros em um mesmo 
alinhamento, oposto ao caso das sapatas associadas (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA 
DE NORMAS TÉCNICAS, 1996). Por fim, o radier é uma laje de concreto armado 
que compreende todos os pilares ou carregamentos da edificação. A Figura 6 
apresenta os principais tipos de fundações superficiais. 
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS
9
FIGURA 6 – PRINCIPAIS TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Bloco
Viga de fundação ou sapata corrida
Sapata
Vista lateral Seção tipo bloco Seção tipo sapata
Radier
FONTE: Velloso e Lopes (2010, p. 12)
Uma carga distribuída linearmente atua sobre uma peça ao longo de seu 
comprimento.
 Uma carga pontual atua em uma área tão pequena, que pode ser considerada 
apenas um ponto.
NOTA
FONTE: <https://engenheirocaicara.com/querido-monstrinho-rm-carga-pontual-e-distribuida-
-momento-fletor-e-esforco-cortante/>. Acesso em: 15 out. 2019.
Carregamento pontual
Car
reg
am
ent
o d
istr
ibu
ido
 lin
ear
men
te
• Fundações profundas: as principais fundações profundas são estacas, tubulões 
e caixões. As estacas, também chamadas de estacas de sustentação, são peças 
longas na forma de um cilindro ou prisma. Como será visto no cálculo de 
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
10
dimensionamento na Unidade 2, a estaca apresenta uma parcela de resistência 
lateral do solo. Os tubulões têm formato cilíndrico, geralmente com base 
alargada, e diferentemente da estaca, são estruturas que necessitam da descida 
de trabalhadores na área escavada para limpar corretamente a base onde 
serão inseridas. Os caixões têm formato retangular na sua seção transversal e 
normalmente, tem dimensões maiores que as fundações do tipo tubulão.
 
A Figura 7 mostra os principais tipos de fundações profundas, começando 
pela estaca mais à esquerda, tubulão e caixão. 
FIGURA 7 – PRINCIPAIS TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS
FONTE: Velloso e Lopes (2010, p. 13)
A NBR6122, em sua atualização de 2010, redefiniu os conceitos de viga de 
fundação e radier. A viga de fundação tinha como diferença da sapata corrida o tipo de 
carga que recebia. A partir de 2010, as fundações que recebem cargas de pilares num 
mesmo alinhamento ou cargas linearmente distribuídas, podem ser chamadas de sapatas 
associadas. O termo radier, pela norma antiga, era utilizado para a fundação que suportava 
as cargas de todos os pilares de uma estrutura, enquanto a sapata corrida era denominada 
para as situações em que a fundação suportasse a carga de parte dos pilares. A norma 
6122/2010 aceita o termo radier para ambos os casos. Velloso e Lopes (2010, p. 12) sugerem 
“adotar as expressões utilizadas na Franca (país onde se originou a expressão radier): radier 
parcial, para o caso de receber parte dos pilares e radier geral, para o caso de receber 
todos os pilares da obra”. Para o estudo das fundações e dimensionamentos, utilizaremos 
as terminologias da norma 6122 de 1996, sem comprometimento ao conteúdo.
IMPORTANT
E
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS
11
Caputo (2017) lista outros tipos de fundações profundas como as fundações 
flutuante, sobre aterro compactado, em blocos arrumados, em concreto submerso, por 
congelamento do terreno e melhoramento de solo. Para aprofundamento no assunto, 
sugere-se a leitura do livro Mecânica dos solos e suas aplicações, volume 2 (CAPUTO, 2017).
DICAS
3 SEGURANÇA DAS FUNDAÇÕES
As fundações precisam ser dimensionadas corretamente e com muita 
atenção, considerando todos os critérios que a NBR 6122 recomenda. Os 
elementos de projeto não se restringem apenas ao cálculo da fundação em si, mas 
em diversas etapas que avaliam desde a área de interesse para a obra, até os dados 
da estrutura que será construída, bem como de construções vizinhas. Velloso e 
Lopes (2010) separam o processo para desenvolver um projeto de fundações em 
quatro etapas: 
1.	Topografia	da	área: a região que receberá a construção precisa ser estudada 
por meio de levantamento planialtimétrico (dimensões do terreno e diferenças 
e níveis). Se a vizinhança apresentar elementos que possam interferir no 
terreno em estudo, como taludes e encostas, esses elementos também devem 
ser avaliados. 
2. Dados geológico-geotécnicos: o solo que está abaixo do terreno (subsolo) deve 
ser investigado. Podem ser analisadas pesquisas feitas anteriormente sobre a 
região. 
3. Dados sobre construções vizinhas: as estruturas que estão próximas ao 
terreno devem ser avaliadas para entender quais impactos podem ocorrer com 
a movimentação de terra no lote de interesse. Realiza-se levantamento das 
construções como: número de pavimentos, carga média por pavimento e tipos 
de fundações. 
4. Dados da estrutura a ser construída: é preciso conhecer tipo e uso da edificação, 
bem como seu sistema construtivo, para saber a quantidade de carga que o solo 
deverá suportar. 
Observando as etapas de um projeto de fundações, percebe-se que se inicia 
pela camada superior do solo, para conhecer seu interior e, por fim, conhecer os 
dados da obra que será construída no local. Um estudo desse porte envolve vários 
profissionais realizando um trabalho em conjunto. De acordo com as informações 
de cada fase do projeto, o engenheiro poderá escolher a fundação que melhor 
atenda às condições, lembrando também do fator econômico. Velloso e Lopes 
(2010) trazem alguns exemplos de fundações que exigem mais atenção, como as 
fundações de pontes, que precisam ainda avaliar o regime dos rios e erosões que 
possam ocorrer. 
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
12
No caso de construções em centros urbanos, em áreas densamente 
edificadas, a avaliação da vizinhança é fundamental para definir o tipo de fundação 
e método construtivo, pois é preciso minimizar o impacto nas construções já 
existentes. 
Você já imaginou bater uma estaca no centro de uma cidade, com um 
hospital como construção vizinha? Nesse caso, podem existir muitas restrições, 
como de acesso até o local, pois muitas vezes os equipamentos são grandes e pode 
ser necessária uma mobilização do fluxo de carros para chegar atéo terreno. Além 
disso, um hospital exige diminuição de barulho no seu entorno, você consegue 
imaginar se a execução de uma estaca cravada no solo emite muito ou pouco 
barulho? Além da segurança e economia, essa questão pode limitar as opções 
para escolher a fundação dessa obra.
Em se tratando de segurança, como definir que uma fundação foi 
dimensionada corretamente e é segura? Hachich et al. (1998) afirmam que uma 
fundação é classificada como segura quando consegue suportar as cargas que 
nela são transmitidas ao longo de toda a sua vida útil. Essas cargas são ações que 
podem afetar a estrutura classificadas de acordo com a NBR 6122, como:
• Ações permanentes: valores constantes ou que alteram pouco ao longo de 
praticamente toda a vida útil da obra.
• Ações variáveis: valores tem variações que não põem ser desprezadas, como o 
vento, correnteza etc.
• Ações excepcionais: duram pouco e acontecem poucas vezes, como explosões, 
incêndios, enchentes. 
A NBR 6122 aponta que o projeto de fundações deve apresentar segurança 
em relação ao estado-limite último e ao estado-limite de serviço par a combinação 
dessas ações. Hachich et al. (1998, p. 197) definem o conceito de estado-limite 
como “qualquer condição que impeça a estrutura de desempenhar essas 
funções”. Se a fundação alcançar essa condição, ocorrerá a ruína da estrutura. 
O estado-limite último (ELU) indica o esgotamento da capacidade da fundação, 
podendo ocasionar colapsos parciais e/ou totais. Já o estado-limite de serviço 
(ELS) (também conhecido como estado-limite de utilização) está relacionado às 
situações em que acontecem deformações.
 
Com relação aos critérios para o projeto de fundações, o ELS está ligado 
a deformação aceitável quando a estrutura estiver submetida às cargas. ELS 
corresponde a segurança ao colapso do solo e dos elementos estruturais da 
fundação (VELLOSO; LOPES, 2010). 
A Figura 8 apresenta alguns problemas que podem ocorrer nas fundações 
devido a projetos deficientes: (a) deformações excessivas, (b) colapso do solo, (c) 
tombamento, (d) deslizamento, (e) colapso estrutural. 
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS
13
FIGURA 8 – PROBLEMAS NAS FUNDAÇÕES
FONTE: Velloso e Lopes (2010, p. 16)
Muitas vezes, na engenharia, utilizamos dados aproximados para estimar 
o cálculo numa situação ideal. No caso das fundações, precisamos pensar num 
dimensionamento que minimize as incertezas que podem ocorrer na execução. 
Para isso, utilizam-se coeficientes de segurança (ou fatores de segurança) que 
consideram as resistências do solo e da estrutura menores e aumentam as cargas 
solicitantes para dar uma “folga” ao projeto. Assim, projeta-se pensando que o 
solo é mais fraco do que realmente é, e as cargas que atuarão na fundação são 
maiores, prevendo que as cargas mudem ou garantindo que a carga real (que é 
menor) será suportada. 
Velloso e Lopes (2010) abordam a segurança de fundações, indicando os 
métodos e coeficientes que podem ser utilizados no projeto. A seguir, resumiremos 
as informações que servirão de consulta para o dimensionamento das fundações 
rasas e profundas. 
Um projeto de fundações, em teoria, deveria levar em consideração todos 
os aspectos do solo, das cargas e das estruturas da própria fundação. Contudo, 
existem muitas incertezas que não podem ser levantadas, como características 
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
14
do solo não identificadas na investigação geotécnica, simplificações nos métodos 
para dimensionamento ou execução da fundação. Por isso, é preciso considerar 
uma margem de segurança. 
São dois tipos de coeficientes de segurança, global e parcial. O coeficiente 
de segurança global considera as incertezas nas investigações geotécnicas, nos 
parâmetros dos materiais, nos métodos de cálculos nas ações e execuções e é 
utilizado no Método de Valores Admissíveis. Para o coeficiente de segurança 
parcial, as incertezas são analisadas com coeficientes de ponderação e utiliza-se o 
Método de Valores de Projeto. 
3.1 USO DE FATOR DE SEGURANÇA GLOBAL OU MÉTODO 
DE VALORES ADMISSÍVEIS
No caso de utilizar o coeficiente global, e, por consequência, o Método 
de Valores Admissíveis, as tensões que vêm das ações características σk devem 
ser menores que as tensões admissíveis dos materiais do solo, σadm. Essa tensão 
admissível é a relação entre as tensões de ruptura (ou escoamento, também 
conhecidas como últimas), σrup, e o coeficiente (ou fator) de segurança global, FS. 
Indicando pelas fórmulas, temos:
A tensão admissível de um solo significa a capacidade de carga desse solo 
dividido pelo fator de segurança. Espera-se que a tensão que o solo sofrerá seja menor do 
que a admissível, para não ocorrer deformação. Estima-se que o solo resistirá a um valor 
menor do que ele suporta na realidade.
NOTA
A Tabela 1 apresenta os valores dos coeficientes de segurança globais 
mínimos de acordo com NBR 6122. 
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS
15
TABELA 1 – FATORES DE SEGURANÇA GLOBAIS MÍNIMOS 
Condição Fatores de Segurança
Capacidade de carga de fundações superficiais 3,0
Capacidade de carga de estacas ou tubulões, sem prova de carga 2,0
Capacidade de carga de estacas ou tubulões, com prova de carga 1,6
FONTE: NBR 6122 (2010, p. 6)
3.2 USO DE FATOR DE SEGURANÇA PARCIAL OU MÉTODO 
DE VALORES ADMISSÍVEIS
Para esse caso, pretende-se avaliar as incertezas de forma separada, uma 
vez que são variáveis independentes. As tensões que vem das ações características 
σk são multiplicadas pelos coeficientes de segurança parciais (também conhecidos 
como fatores de majoração de cargas) γf, resultando na ação de projeto, que 
devem ser menores que as resistências de projeto, σd, que são tensões de rupturas 
dos materiais já reduzidas pelos coeficientes de segurança (fatores parciais de 
minoração das resistências, γm). Acompanhando pelas equações:
Precisamos saber quanto a estrutura da fundação suporta. Para isso, 
calcula-se o valor da tensão de ruptura σrup (também conhecida como capacidade 
de carga) por meio de três métodos:
• por provas de carga;
• métodos semiempíricos ou empíricos;
• métodos teóricos. 
Esses métodos serão explicados na Unidade 2, quando falarmos sobre 
dimensionamento da fundação.
ESTUDOS FU
TUROS
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
16
Vimos que um projeto de fundações requer o conhecimento tanto do solo 
no local da obra, quanto das edificações vizinhas. Além disso, o projeto precisa 
ser dimensionado de forma segura e economicamente viável. Com todas essas 
informações, na prática, ainda precisamos escolher entre os diversos tipos de 
fundação apresentados, seja fundação rasa ou profunda.
 
A escolha do tipo de fundação pode fazer um paralelo com as etapas do 
projeto de fundação mencionadas anteriormente. Rebello (2008) descreve uma 
série de atividades que devem ser avaliadas para a escolha da fundação. Alguns 
termos ainda serão desconhecidos para você, mas é interessante que você se 
acostume com eles e perceba sua importância ao estudá-los mais adiante. A seguir, 
veremos algumas dicas para auxiliar na escolha da fundação mais adequada para 
o projeto (REBELLO, 2008):
a) Ter alguns conhecimentos prévios: saber as cargas que serão transmitidas ao 
solo pela obra que deverá ser construída no local e ter o relatório de sondagem 
do solo. A sondagem é uma investigação geotécnica que será abordada no 
Tópico 3 dessa Unidade. 
b) Definir se a fundação será rasa ou profunda: pode ser usado o critério 
da sondagem SPT que investiga a resistência a penetração do solo e pela 
profundidade. Quanto mais difícil de “furar” um solo, mais resistente ele é 
e, por isso, mais N golpes serão necessários para a penetração. Sugere-se que 
uma fundação direta é econômica para um valor de N maior ou igual a 8 e 
profundidade até 2 metros. Senão, utiliza-se a fundação profunda. 
c) A fundação rasa alcança profundidades menores e tem custo menor do que a 
profunda. A análise econômica deve ser levada em consideração na execução 
da fundação,mantendo a qualidade técnica. 
d) Entre as sapatas isolada e corrida, no caso de escolher utilizar uma fundação 
rasa, é preciso ter claro o uso de cada uma. A sapata isolada serve para cargas 
concentradas (pilares) e a sapata corrida para cargas distribuídas linearmente 
(alvenarias). 
e) Se a fundação profunda foi a escolhida, primeiro deve-se tentar utilizar a opção 
mais barata entre elas (broca), estudando se ocorre o atendimento aos critérios 
de segurança. A broca deve ir até a profundidade do solo que apresente valor 
N maior que 12 no SPT e deve ter comprimento menor que 6 metros. Além 
disso, não deve ser executada abaixo do lençol freático. Nesse caso, a carga por 
pilar deve ser menor do que 40 toneladas-força. 
f) Caso haja impossibilidade de utilizar a broca ou se a carga no pilar for maior do 
que o limite (40 toneladas-força) e até 160 toneladas-força, sugere-se o estudo 
da estaca Strauss ou estaca de forma mecânica com trado espiral. Ambos os 
tipos não podem ser executados abaixo do nível freático. 
g) A estaca seguinte que deve ser estudada, caso não tenha sido possível usar 
as anteriores, é a estaca pré-moldada de concreto. Que é mais cara do que as 
opções de estaca Strauss ou estaca com trado espiral, mas permite a execução 
abaixo do nível de água. 
TÓPICO 1 — CONSIDERAÇÕES INICIAIS
17
h) As próximas opções que podem ser avaliadas são as estacas hélice contínua, 
estacas Franki e o tubulão. A estaca Franki suporta cargas de pilar acima de 500 
toneladas-força e o tubulão aguenta pequenas cargas, mas pode ser utilizado 
em locais que não permitam o acesso a grandes equipamentos para a execução 
de outras estacas. Todos esses tipos de fundação podem ser feitos abaixo do 
nível de água. 
De forma genérica, Caputo (2017) indica alguns aspectos que devem ser 
avaliados para a escolha da fundação: 
• Carga a que se deve suportar.
• Tempo disponível para execução do serviço.
• Características do solo que o elemento de fundação atravessará. Bem como as 
dos estratos onde ela se apoiará.
• Disponibilidade de equipamento e facilidade de transportá-lo até a obra.
• Disponibilidade de material para o elemento de fundação.
• Condições das estruturas vizinhas. 
O Quadro 2 indica algumas sugestões para a escolha da fundação 
conforme as condições do subsolo. 
QUADRO 2 – SUGESTÕES PARA ESCOLHA DA FUNDAÇÃO
Condições do subsolo
Possibilidades de fundação
Estruturas	leves,	flexíveis Estruturas pesadas, rígidas
Camada resistente à 
pequena profundidade 1) Sapatas ou blocos
1) Sapatas ou blocos
2) “Radier” raso
Camada compressível 
de grande espessura
1) Sapatas em solo não 
coesivo previamente 
compactado
2) “Radier” raso
3) Estacas flutuantes
1) “Radier” profundo 
com eventual estrutura de 
enrijecimento
2) Estacas de grande 
comprimento
3) Estacas flutuantes
Camadas fracas 
sobrejacentes a uma 
camada resistente
1) Estacas de ponta
2) Sapatas ou blocos 
em solo não coesivo 
previamente compactado 
ou em solo pré-carregado
3) “Radier” raso
1) Estacas de ponta ou tubulões
2) “Radier” profundo
Camada resistente 
sobrejacente à camada 
fraca
1) Sapatas ou blocos
2)“Radier” raso
1) “Radier” profundo 
(fundação flutuante)
2) Estacas de grande 
comprimento ou tubulões, 
atravessando a camada fraca
Camadas fracas e 
resistentes alternadas
1) Sapatas ou blocos
2) “Radier” raso
1) “Radier” profundo
2) Estacas ou tubulões apoiados 
numa camada resistente
FONTE: Caputo (2017, p. 208)
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
18
É interessante perceber como as informações de Rebello (2008) e Caputo 
(2017) se complementam, pois, no início, a inexperiência pode nos forçar a 
escolher a fundação com maior custo ou exagerar nos coeficientes de segurança. 
Ao compreendermos os critérios de escolha, poderemos optar pela fundação que 
melhor atenda o projeto de interesse. 
Ficou evidente a quantidade de critérios para a escolha de uma fundação 
que atenda aos critérios da obra e, principalmente, de segurança. Apesar de todo 
esse cuidado, não é raro que ocorra alguma deformação na estrutura que está 
apoiada na fundação. Entre vários exemplos, Caputo (2017, p. 550) apresenta o 
caso da ponte sobre o Rio da Prata na rodovia Belo-Horizonte-Brasília, ocorrido 
em 1962. 
Tratava-se de uma ponte em concreto armado, com 190 metros 
de extensão e fundações em estacas pré-moldadas de 40x40cm, 
o seu comprimento entre 7 e 14 metros. O terreno é constituído 
superficialmente por camadas de areia fofa, capeando (ou seja, 
encapando, ocultando) uma alteração de rocha (calcário totalmente 
decomposto) de alta resistência à penetração. As estacas foram 
cravadas com auxílio de jato d’água até atingirem a camada resistente, 
embora possivelmente não alcançando profundidade suficiente. 
Por ocasião das enchentes de dezembro de 1962 a ponte ruiu, tendo 
sido a causa, provavelmente, o solapamento das pontas das estacas, o 
que exemplifica, dentre muitos casos estudados na literatura técnica, 
que as fundações profundas também estão sujeitas ao problema de 
erosão (CAPUTO, 2017, p. 550).
Solapamento significa queda das encostas causadas pelo aumento da 
profundidade das calhas dos rios e erosões das margens dos cursos d’água, pode ser 
entendido como a destruição da base de alguma estrutura.
NOTA
Deseja ler um pouco mais sobre a importância de um bom projeto para evitar 
problema nas fundações? Acesse o site e leia o texto Fundação mal projetada é “raiz” de 
problemas: https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/fundacao-mal-projetada-e-raiz-de-
problemas_7942_10_0.
DICAS
19
Neste tópico, você aprendeu que:
• É fundamental considerar a importância desse tipo de obra no momento de 
elaborar um bom projeto de fundações.
• Existem alguns tipos de fundações, separadas entre fundações rasas e 
profundas
• Devem-se verificar alguns critérios de segurança para o dimensionamento de 
fundações.
• A escolha de uma fundação está relacionada a diversas variáveis e é preciso 
analisar essas condições com bastante cuidado para elaborar um bom projeto 
de fundações.
RESUMO DO TÓPICO 1
20
1 Quais são os tipos de fundações mais comuns para uma obra? Organize em 
formato de tabela, indicando as características principais de cada tipo e sua 
utilidade.
2 Como uma fundação é definida como uma estrutura segura?
3 Quais são as etapas de um projeto de fundações?
4 A NBR 6122 define as cargas que podem afetar a estrutura de uma fundação. 
Descreva cada uma delas.
AUTOATIVIDADE
21
TÓPICO 2 — 
UNIDADE 1
REVISÃO DE CONCEITOS DE 
MECÂNICA DOS SOLOS
1 INTRODUÇÃO
Um dos conhecimentos que o engenheiro civil deve ter na realização do 
projeto de uma estrutura é sobre o local em que a estrutura vai descarregar os 
esforços atuantes sobre ela. Esses esforços serão transferidos por meio da fundação 
até o solo. De acordo com o tipo de solo reconhecido é que se definirá o tipo de 
fundação da estrutura, o dimensionamento da fundação e a profundidade dela. 
Para saber sobre o solo em que se está trabalhando é necessário fazer 
uma investigação geotécnica, tema que será abordado no próximo tópico. Porém, 
antes disso, abordaremos alguns conceitos de mecânica dos solos que devem ser 
relembrados para melhor entendimento das próximas seções.
De acordo com Pinto (2006), o conhecimento deste material da natureza 
(o solo), heterogêneo e de complicado comportamento se deve aos estudos de 
Karl Terzagui, engenheiro civil, conhecido internacionalmente como fundador 
da mecânica dos solos.
O solo é dito como um material de difícil compreensão de seu 
comportamento devido a sua heterogeneidade, ou seja, por ser constituído por 
um conjunto de partículas com água ou outro líquido e mais o ar em espaços 
intermediários, como ilustrado na Figura 9.
FIGURA 9 - CONSTITUIÇÃO COMUM DOS SOLOS
 FONTE: Massocco (2019, p. 40)
22
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
Ainda, segundo Pinto (2006), a origem dos solos se deu devido à 
decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crostaterrestre. Essa 
decomposição se dá por meio de agentes físicos e químicos. Essas decomposições 
fazem com que diferentes partículas se misturem, com diferentes tamanhos e 
diferentes composições químicas. O solo acaba sendo a atuação simultânea de 
processos físicos e químicos sobre a rocha de origem.
2 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
Os solos podem ser divididos em três classes, de acordo com Maciel Filho 
e Nummer (2011): 
• Solos residuais: aqueles que permanecem no local da rocha de origem. 
observando-se uma gradual transição da superfície até a rocha. Para que 
ocorram os solos residuais, é necessário que a velocidade de decomposição de 
rocha seja maior que a velocidade de remoção pelos agentes externos.
• Solos sedimentares: aqueles que sofrem a ação de agentes transportadores, e 
podem ser classificados de acordo com o agente transportador. Os aluvionares 
são aqueles transportados pela água, os eólicos transportados pelo vento, os 
coluvionares transportados pela gravidade e os glaciares pelas geleiras.
• Solos de formação orgânica: aqueles de origem essencialmente orgânica, pode 
ser de natureza vegetal (plantas, raízes) ou animal (ex.: conchas).
Diante disso, cada solo apresenta uma composição química e mineralógica. 
Os minerais que se encontram nas rochas são os derivados da rocha de origem 
(minerais primários) e mais outros minerais que foram formados durante a 
decomposição (minerais secundários). Pinto (2006) afirma que é muito comum, 
entretanto que as partículas sejam constituídas de um único mineral e que o 
quartzo é um mineral presente na maioria das rochas. O quartzo é resistente à 
degradação e forma grãos de siltes e areias. Já os argilominerais são originados 
pelo feldspato. O feldspato é o mineral mais atacado pela natureza, pois forma 
frações mais finas de solo. O comportamento deste tipo de solo (argilominerais) é 
extremamente diferenciado dos siltes e areia, essa diferença é devido ao tamanho 
reduzido das partículas e principalmente pela constituição mineralógica. 
O detalhamento dessas estruturas mineralógicas não será abordado neste 
livro didático, mas podem ser encontrados de forma mais detalhada em livros como o de 
Homero Pinto Caputo – Mecânica dos Solos e suas Aplicações – Fundamentos – Volume 1.
DICAS
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
23
Uma das características que faz os solos serem diferenciados é o tamanho 
da partícula que os compõe. Para termos uma ideia: um grão de areia tem 
dimensões entre 1 a 2 mm, porém, existem partículas de argila com espessura na 
ordem de 10 Angstron que é 0,000001 mm (PINTO, 2006). A Figura 10 mostra a 
proporção do tamanho entre os grãos de areia e argila. Ou seja, a diversidade do 
tamanho dos grãos que se pode encontrar nos solos é enorme e consequentemente 
o comportamento de um solo com grãos maiores é diferente daquele com grãos 
menores, e nós como engenheiros civis devemos saber diferenciá-los. Além disso, 
nos solos convivem partículas de tamanhos diversos e visualmente ou pelo 
simples manuseio é difícil de identificar o tamanho das partículas. 
FIGURA 10 - RELAÇÃO ENTRE GRÃO DE AREIA E GRÃO DE ARGILA
 FONTE: Massocco (2019, p. 11)
A denominação específica do solo pelo tamanho dos grãos é determinada 
pelos limites das frações de solo. Os limites variam conforme os sistemas de 
classificação adotados pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 
conforme a Tabela 2.
TABELA 2 – CLASSIFICAÇÃO DAS PARTÍCULAS SEGUNDO A NBR6502
Solo Dimensão (mm)
Matacão Φ <250
Pedra de mão 60<Φ<250
Pedregulho grosso 20<Φ<60
Pedregulho médio 6<Φ<20
Pedregulho fino 2<Φ<6
Areia grossa 0,6<Φ<2
Areia média 0,2<Φ<0,6
Areia fina 0,06<Φ<0,2
Silte 0,002<Φ<0,06
Argila Φ<0,002
FONTE: Adaptado de NBR 6502 (1995)
24
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
Podemos dividir os tipos de solo em:
• Solo arenoso: podem ser compostos de grãos grossos, médios e finos (visíveis 
a olho nu). Os seus grãos são facilmente separáveis uns dos outros quando 
estão secos e apresentam alta permeabilidade, que é uma grande capacidade 
de circulação de água por meio dele. 
• Solo argiloso: apresentam grãos microscópicos, de cores vivas e de grande 
impermeabilidade. Ao contrário da areia, o solo argiloso possui grande 
capacidade de aglutinação.
• Solo siltoso: o silte está no intervalo entre a areia e a argila, apresenta grão 
de dimensões muito pequenas, mas não apresenta coesão. O terreno com solo 
siltoso tem pouca estabilidade a longo prazo, apresentando facilmente erosão 
e desagregação natural. A Figura 11 apresenta alguns exemplos de solo.
FIGURA 11 - TIPOS DE SOLO (A) ARENOSO; (B) ARGILOSO; (C) SILTOSO
(a) (b) (c)
FONTE: <portalsaofrancisco.com.br>. Acesso em: 29 set. 2019.
Como dito anteriormente, o solo é composto por água, ar e sólidos. Então, 
ele possui duas fases físicas, uma fluida (água/gases) e uma sólida (CAPUTO, 
1988). As partículas que formam a parte sólida possuem diferentes formas:
• Poligonais angulares: apresentam um contorno irregular (ex.: areia, silte e 
pedregulhos).
• Poligonais arredondadas: têm a superfície arredondada (ex.: seixo rolado).
• Lamelares: têm duas dimensões que predominam (ex.: solo argiloso). Tem 
como propriedade principal a compressibilidade e a plasticidade.
• Fibrilares: uma das dimensões é mais predominante que as outras (ex.: solos 
orgânicos).
A Figura 12 mostra alguns formatos de partículas sólidas presentes nos 
solos.
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
25
FIGURA 12 - ALGUNS FORMATOS DE PARTÍCULAS SÓLIDAS
 FONTE: Massocco (2019, p. 39) 
Análise granulométrica 
Como mencionado, o solo é composto por partículas diversas (de 
diferentes tamanhos e formas). Como podemos identificar o tipo de partículas 
que definem o comportamento de um determinado solo?
Um exemplo básico de difícil identificação, utilizado na literatura de 
Caputo (2017) e Pinto (2006), é quando grãos de areia estão envoltos por uma 
grande quantidade de partículas argilosas finíssimas. Os autores dizem, que, 
neste caso, o solo apresenta “[...] o mesmo aspecto de uma aglomeração formada 
exclusivamente de partículas argilosas [...]. Quando na verdade são grãos de areia 
envoltos pelas partículas de argila” (PINTO, 2006, p. 21). Neste caso, quando secas, 
as duas formações, com areia ou com argila, são difíceis de se identificar. Ou seja, 
não saberemos que tipo de solo estamos lidando. Porém, quando esses materiais 
são umedecidos eles apresentarão diferente textura e poderemos definir com mais 
precisão o tipo de solo. Com a umidade, as partículas argilosas se transformam em 
uma pasta fina enquanto a partícula arenosa revestida é facilmente reconhecida 
pelo tato. Conclui-se, então, que, na tentativa de identificar o solo de forma tátil-
visual dos grãos do solo, é fundamental que eles se encontrem bastante úmidos.
A análise granulométrica é uma forma de identificação do solo a partir 
das partículas constituintes. Essa análise consiste em duas fases, a primeira é o 
peneiramento e a segunda é a sedimentação, procedimentos descritos na NBR 
7181/84 que trata da análise granulométrica de um solo.
26
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
Peneiramento: a primeira etapa, o peneiramento tem como limitação a 
abertura da malha de peneiras, conforme apresentado na Figura 13, que podem 
não ser tão pequenas quanto ao diâmetro de interesse. O material é peneirado 
conforme as malhas definidas por norma em uma sequência. O material que passa 
por cada malha de peneira é pesado e este é chamado de peso seco da amostra e é 
também conhecido como a “porcentagem que passa”. A porcentagem de material 
que passa na sequência de cada malha de peneira é representada graficamente 
em função da abertura da malha de cada peneira. A abertura da malha, ou seja, 
o espaço permitido para os grãos passarem pela peneira é considerado como 
o diâmetro das partículas, porém, vale lembrar que este diâmetro é o diâmetro 
equivalente, não real, pois as partículasnão são esféricas, ou seja, perfeitamente 
arredondadas. A menor peneira utilizada é a de número 200 (que se refere a uma 
abertura de 0,075 mm). Essa abertura ainda é muito maior que as dimensões mais 
finas do solo. Quando o interesse é conhecer as distribuições granulométricas 
das partículas mais finas do solo, então se emprega a segunda etapa da análise 
granulométrica, a sedimentação (PINTO, 2006). 
A curva granulométrica é a representação gráfica da distribuição 
granulométrica do solo.
• Abscissas: diâmetro dos grãos.
• Ordenadas: porcentagens, em peso, dos grãos de diâmetros inferiores aos da 
abscissa correspondente.
FIGURA 13 – PENEIRAS
FONTE: Mello (2019, p. 33)
A porcentagem acumulada é a soma dos percentuais retidos nas peneiras 
superiores, com o percentual retido na peneira em estudo.
 
Sedimentação: então, quando se tem interesse de se conhecer distribuição 
granulométrica das partículas mais finas do solo, se utiliza a técnica da 
sedimentação (CAPUTO, 1988). Essa técnica se baseia na Lei de Stokes. O princípio 
é o seguinte: a velocidade de queda de partículas esféricas em um fluido atinge 
um valor limite que depende do peso específico do material da esfera , do peso 
específico do fluido , da viscosidade do fluido (μ) e do diâmetro da esfera (D), 
conforme a expressão a seguir.
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
27
Moura (2015) explica que se deve colocar aproximadamente 60 g de 
solo em suspensão em aproximadamente 1 litro de água. Em consequência, as 
partículas do solo cairão com uma velocidade proporcional ao quadrado do seu 
diâmetro. No início da mistura (água/solo), a densidade da suspensão é uniforme, 
conforme o tempo passa a densidade da suspensão deixa de ser uniforme, pois 
as partículas maiores que originalmente se encontravam na superfície caem com 
uma maior velocidade que as partículas menores. Quando as partículas maiores 
caem, a densidade na parte superior do frasco diminui. O diâmetro da maior 
partícula presente em cada seção pode ser obtido pela Lei de Stokes. 
Esse ensaio envolve vários detalhes, que são melhor compreendidos em aulas 
de laboratório.
NOTA
Como visto na Tabela 2, existem diversas faixas de tamanho de grãos 
e para cada faixa granulométrica uma denominação. Com a realização das 
etapas da análise granulométrica, então, é possível determinar a porcentagem 
correspondente a cada uma das faixas de tamanho de grão especificadas pela 
norma através da curva granulométrica, ver Figura 14.
A curva granulométrica é traçada por pontos em um diagrama 
semilogarítmico, no qual, sobre os eixos das abscissas, são marcados os logaritmos 
das dimensões das partículas e sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em 
peso, de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada.
28
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
FIGURA 14 – E EXEMPLO DE CURVA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO SOLO
FONTE: Pinto (2006, p. 21)
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
29
A Figura 15 apresenta exemplos de curvas granulométricas de alguns solos 
brasileiros. Segundo Pinto (2006), é de se notar que as mesmas designações usadas 
para expressar as frações granulométricas de um solo são as empregadas para 
definir o próprio solo. Um exemplo é: um solo é designado como argila quando 
o seu comportamento é de um solo argiloso, mesmo que em sua composição 
contenham partículas de diâmetro que correspondem às frações de silte e areia.
FIGURA 15 – CURVA GRANULOMÉTRICA DE ALGUNS SOLOS BRASILEIROS
FONTE: Pinto (2006, p. 24)
30
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
Conforme a distribuição dos grãos na amostra do solo se pode determinar 
o Coeficiente de Uniformidade (CUN) e o Coeficiente de Curvatura (CC)
Coeficiente de Uniformidade (CUN)
• Cun (U) < 5 → solo uniforme (mal graduado)
• 5 < Cun (U) < 15 → solo medianamente uniforme (medianamente graduado)
• Cun (U) > 15 → solo desuniforme (bem graduado)
FIGURA 16 – EXEMPLO DE DISTRIBUIÇÃO DOS GRÃOS
FONTE: Mello (2019, p. 34)
Coeficiente de Curvatura (CC)
Fornece a ideia do formato da curva permitindo detectar descontinuidades 
no conjunto.
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
31
Índices físicos 
Vamos relembrar agora os índices físicos dos solos. Como sabemos, 
apenas uma parte do volume do solo é ocupado por partículas sólidas, o resto do 
volume é ocupado por líquido e gás, os chamados vazios do solo. Esses vazios 
são os volumes ocupados pela água (volume líquido) e o ar (volume gasoso). O 
comportamento de um solo depende da quantidade relativa de cada uma das 
três fases (sólido, água e ar) e diversas relações são utilizadas para expressar as 
proporções entre elas (PINTO, 2006). 
Na Figura 17, essas três fases são representadas, na primeira imagem 
as três fases são representadas separadas por volume e na terceira imagem são 
apresentadas em função de volume de sólidos (a relação entre cada fase e a 
fase sólida). As relações entre os índices físicos, indicadas a seguir, podem ser 
encontradas em qualquer livro de Mecânica dos Solos, como Caputo (1988) e 
Pinto (2006). 
FIGURA 17 - AS FASES DO SOLO COM RELAÇÃO À VOLUME, MASSA E PESO. (A) FASES COM 
RELAÇÃO A VOLUMES; (B) FASES COM RELAÇÃO AO PESO E MASSA
(a) (b)
FONTE: Massocco (2019, p. 42)
O volume total corresponde ao somatório do volume sólido, volume de 
água e volume de ar, conforme a equação a seguir:
32
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
As partículas de solo também são preenchidas de vazios, estes, por sua 
vez, são o somatório do volume de água e volume de ar dos constituintes do solo:
O volume total também pode ser escrito como a soma do volume de 
sólidos com o volume de vazios:
Em princípio, as quantidades de água e ar podem variar. A evaporação 
pode diminuir a quantidade de água, substituindo-a por ar, e a 
compressão do solo pode provocar a saída de água e ar, reduzindo o 
volume de vazios. O solo, no que se refere às partículas que constituem, 
permanece o mesmo, mas seu estado altera. As diversas propriedades 
do solo dependem do estado em que se encontra. Quando diminui o 
volume de vazios, por exemplo, a resistência aumenta (PINTO, 2006, 
p. 36).
 
Os índices (relações) que se correlacionam com os pesos e os volumes das 
três fases são os indicados a seguir e são exemplificados na Figura 14.
Umidade: relação entre o peso da água e o peso do sólido
Índice de vazios: relação entre o volume de vazios e o volume das 
partículas sólidas
Porosidade: relação entre o volume de vazios e o volume total. Indica 
a mesma coisa que o volume de vazios. O resultado é em percentual ou entre 
valores de 0 a 1 (caso não haja multiplicação por 100).
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
33
Grau de saturação: relação entre o volume de água e o volume de vazios. 
Varia de zero (solo seco) a 100% (solo saturado).
S = 0% - solo completamente seco
0%<S<100% - solo não saturado
S = 100% - solo completamente saturado
Peso	específico	dos	sólidos: relação entre o peso das partículas sólidas e 
o seu volume.
Peso	específico	da	água: adota-se sempre 10 kN/m³, embora possa variar 
um pouco com a temperatura.
Peso	específico	natural: relação entre o peso total do solo e o seu volume 
total.
Peso	específico	aparente	seco: relação entre o peso dos sólidos e o volume 
total. Corresponde ao peso específico que o solo teria se estivesse seco.
Peso	específico	aparente	saturado: peso específico do solo se ele ficasse 
saturado e se isso ocorresse sem variação de volume.
34
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
Peso	específico	submerso: é o peso específico do solo quando submerso. 
Serve para o cálculo de tensões efetivas. Equivale ao peso específico natural 
menos o peso específico da água.
Desses índices apresentados, três são calculados em laboratório: umidade, 
peso específico dos grãos e o peso específico natural. O peso específico da água 
já é determinado por norma. O volume adotado para os sólidosé igual a 1. Com 
isso, as outras relações são facilmente obtidas conforme as expressões a seguir. 
Para melhor entendimento das expressões se sugere voltar e entender a Figura 
13. Podemos relacionar com o índice de vazios, peso específico dos sólidos, assim, 
conforme Figura 18, teremos relações com o índice de vazios.
FIGURA 18 – CORRELAÇÕES ENTRE ÍNDICES FÍSICOS
FONTE: Adaptado de Higashi (2012)
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
35
•	 Limite	 de	Atterberg: apenas a distribuição granulométrica não é capaz de 
caracterizar o comportamento dos solos da forma necessária para o estudo 
das fundações. O comportamento de partículas de minerais de argila difere 
devido à estrutura mineralógica. O comportamento dos solos finos dependerá 
de diversos fatores, tais como: sua composição química e mineralógica; sua 
umidade; sua estrutura e seu grau de saturação. Quanto menor a partícula 
de um solo, maior será sua superfície específica e, portanto, maior será sua 
plasticidade.
A forma prática de identificar a influência das partículas argilosas é feita 
pela determinação dos ditos Limites de Atterberg (MELLO, 2019). A Figura 19 
e a Figura 20 nos ajudam a compreender melhor o que os limites de Atterberg 
se referem.
FIGURA 19 - RELAÇÃO DO SOLO COM A ÁGUA E OS LIMITES DE ATTERBERG
FONTE: Mello (2019, p. 55)
Como pode ser encontrado em diversos materiais sobre solos (CAPUTO, 
1988; PINTO, 2006; ALMEIDA, 2005; MOURA, 2015), o estado líquido é 
caracterizado pela ausência de resistência ao cisalhamento e o solo assume 
a aparência de um líquido. Quando o solo começa a perder umidade, passa 
a apresentar o comportamento plástico, ou seja, deforma-se com variação 
volumétrica (sem fissurar-se ao ser trabalhado). Ao perder mais água, o material 
torna-se quebradiço (semissólido). No estado sólido não ocorrem mais variações 
volumétricas pela secagem do solo. A Figura 20 indica os limites de Atterberg, 
conforme a umidade aumenta indo para o lado direito. 
36
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
• Limite de Liquidez (LL): teor de umidade no qual o solo começa a se comportar 
como um líquido, ou seja, flui.
• Limite de Plasticidade (LP): teor de umidade no qual o solo começa a comportar 
como um material plástico.
• Limite de Contração (LC ou LR): teor de umidade a partir do qual reduções da 
umidade não acarretam redução de volume da amostra. 
FIGURA 20 - LIMITES DE ATTERBERG EM FUNÇÃO DO TEOR DE UMIDADE E ESTADOS DE 
CONSISTÊNCIA
FONTE: Almeida (2005, p. 95)
Na sequência, conheceremos como se realizam os ensaios para determinar 
os três limites. 
• Ensaio de Limite de Liquidez: o ensaio consiste em colocar o solo misturado 
com água em uma concha, fazendo nele uma ranhura. Posteriormente, 
a concha é golpeada contra uma superfície dura até fechar a ranhura em 
um determinado comprimento. O solo tem a umidade correspondente ao 
limite quando as bordas inferiores da ranhura se tocam num determinado 
comprimento, após certo número de golpes. Como apresentado na Figura 
21, o aparelho utilizado para a realização desta técnica é conhecido como 
Aparelho de Casagrande. Nele são colocados 70 g de solo, que passa na 
peneira com abertura igual a 0,42 mm, homogeneizada com água até formar 
uma pasta, na calota do aparelho. O limite de liquidez é então obtido como 
sendo a umidade correspondente a 25 golpes. 
Todo o procedimento de estabelecimento do limite de liquidez pode ser 
melhor compreendido com a leitura da Norma NBR 6459.
IMPORTANT
E
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
37
FIGURA 21 – ENSAIO DO LL (A) APARELHO DE CASAGRANDE, (B) CONCHA DO APARELHO DE 
CASAGRANDE – ETAPAS DO ENSAIO
Antes do ensaio
Depois do ensaio
(a) (b)
FONTE: Caputo (2017, p. 54)
Com o ensaio se obtém pontos experimentais em um gráfico de “Teor de 
umidade X log (n° de golpes)”. Ajusta-se uma reta passando por esses pontos, 
como na Figura 22. O limite de liquidez corresponde à umidade para a qual foram 
necessários 25 golpes para fechar a ranhura.
FIGURA 22 - GRÁFICO DE TEOR DE UMIDADE X LOG(N° DE GOLPES)
FONTE: Varela (2013, p. 19)
38
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
• Ensaio de Limite de Plasticidade: esse ensaio pode ser encontrado com mais 
detalhes na NBR 7190. O ensaio corresponde a um teor de umidade mínimo no 
qual a coesão é pequena para permitir deformação, porém, suficientemente alta 
para garantir a manutenção da forma adquirida (ALMEIDA, 2005). Algumas 
etapas do ensaio são apresentadas na Figura 23.
FIGURA 23 - ENSAIO DO LIMITE DE PLASTICIDADE
FONTE: Mello (2019, p. 58)
Conforme Mello (2018), para determinação do limite de plasticidade são 
usados 50,0 g de material passando na peneira com abertura igual a 0.42 mm. O 
material homogeneizado com água até adquirir característica plástica, toma-se 
cerca de 15,0 g e sobre uma placa de vidro, procura-se fazer pequenos cilindros de 
solo com 3 mm de diâmetro e cerca de 10 centímetros de comprimento, rolando 
o solo entre a mão e a placa de vidro até que o cilindro apresente as primeiras 
fissuras. A umidade desse material é definida com limite de plasticidade do solo 
ensaiado. O limite de plasticidade será o valor médio de pelo menos três valores 
de umidade (teores de umidade) considerados satisfatórios. Se não for possível 
obter o cilindro com 3 mm de diâmetro, a amostra deve ser considerada como não 
apresentando limite de plasticidade (NP). 
• Índice de plasticidade: através dos valores dos limites de consistência é comum 
proceder-se ao cálculo de outros dois índices, a saber: o índice de plasticidade 
(IP) e o índice de consistência (IC). No entanto, o IC por não acompanhar com 
fidelidade as variações de consistência de um solo, tem caído em desuso. O 
valor do IP pode ser obtido pela diferença entre o LL e o LP (ALMEIDA, 2005).
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
39
 O índice de plasticidade procura medir a plasticidade do solo e, 
fisicamente, representa a quantidade de água necessária a acrescentar ao solo 
para que este passe do estado plástico para o líquido. A seguir, são apresentados 
alguns intervalos do IP para a classificação do solo quanto a plasticidade. 
IP – índice de plasticidade.
Solos fracamente plásticos.......................... 1 < IP < 7.
Solos medianamente plásticos..................... 7 < IP < 15.
Solos altamente plásticos................................ IP > 15.
Os valores típicos para solos brasileiros encontram-se na Tabela 3:
TABELA 3 - VALORES TÍPICOS DE LL E IP DE SOLOS BRASILEIROS
SOLOS LL IP
Arenoso fino, laterítico 29 11
Arenoso fino, laterítico 44 13
Solo de basalto, laterítico 43 16
Solo saprolítico de gnaisse 48 16
Solo saprolítico de granito 48 16
Argila orgânica de várzea quaternárias 70 30
Argilas orgânicas de baixadas litorâneas 120 60
FONTE: Varela (2013, p. 22)
•	 Sistema	Unificado	de	classificação: o sistema unificado de classificação surgiu 
da necessidade da organização das diversas diferenças comportamentais dos 
solos para os interesses da engenharia. Segundo Pinto (2006), o objetivo da 
classificação sob o ponto de vista da engenharia é poder estimar o provável 
comportamento do solo nos programas de investigação. Esse sistema de 
classificação foi elaborado por Casagrande, para obras de aeroporto, e 
atualmente é utilizado principalmente pelos geotécnicos que trabalham com 
barragens de terra. Em linhas gerais, os solos são classificados, nesse sistema, 
em três grandes grupos, de acordo com Caputo (1988):
1. Solos grossos: aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos é maior 
que 0,074 mm (mais que 50% em peso, dos seus grãos, são retidos na peneira 
n. 200); Pedregulhos – areias – solos pedregulhosos ou arenosos com pouca 
quantidade de finos (silte e argila).
2.	Solos	finos: aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos é menor que 
0,074 mm; Siltes-argilas3. Turfas: solos altamente orgânicos, geralmente fibrilares e extremamente 
compressíveis.
40
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
Nesse sistema, todos são identificados pelo conjunto de duas letras 
(ALMEIDA, 2005). A primeira letra indica o principal tipo de solo, podendo ser:
G .......................... Pedregulho (do inglês Gravel).
S .......................... Areia (do inglês Sand).
M ......................... Silte (do sueco Mo).
C ......................... Argila (do inglês Clay).
O ......................... Solo orgânico (do inglês Organic).
A segunda letra indica as características complementares do solo:
W ........................ Bem graduado (do inglês Well graded).
P .......................... Mal graduado (do inglês Poorly).
H ......................... Alta compressibilidade (do inglês High compressibility).
L .......................... Baixa compressibilidade (do inglês Low compressibility).
Pt ......................... Turfas (do inglês Organic).
Exemplos:
CL – solo argiloso de baixa compressibilidade.
SM – solo argiloso com certa quantidade de siltes (finos não plásticos).
SW – solo arenoso, bem graduado.
CH – solo argiloso, altamente compressível.
As classificações a seguir estão de acordo com a literatura de Pinto (2006).
• Solos de granulação grossa (pedregulhos e areias): sendo de granulação 
grosseira, o solo será classificado como pedregulho ou areia, dependendo de 
qual destas duas frações granulométricas predominar. Por exemplo, se o solo 
possui 30% de pedregulho, 40% de areia e 30% de finos, ele será classificado 
como areia – S. 
Após reconhecer se o solo como granulação grossa, falta saber se são 
“bem graduados” ou “mal graduados”. Os solos “bem graduados” são chamados 
assim pelo fato de que a existência de grãos com diversos diâmetros confere ao 
solo, em geral, melhor comportamento sob o ponto de vista de engenharia. As 
partículas menores ocupam os vazios correspondentes às maiores, criando um 
maior entrosamento, do qual resulta menor compressibilidade e maior resistência. 
•	 Solos	de	granulação	fina	(siltes	e	argilas): quando a fração fina é predominante, 
o solo será classificado em silte (M), argila (C) ou solo orgânico (O), não em 
função da porcentagem das frações granulométricas silte ou argila, mas pela 
atividade da argila. São os índices de consistência que melhor indicam o 
comportamento argiloso. Analisando os índices e o comportamento de solos, 
Casagrande notou que colocando o IP do solo em função do LL, num gráfico, os 
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
41
solos de comportamento argiloso se faziam representar por um ponto acima de 
uma reta inclinada, denominada linha A. Solos orgânicos, ainda que argilosos, 
e solos siltosos, são representados por pontos abaixo da linha A que tem como 
equação a reta:
que no seu trecho inicial é substituída por uma faixa horizontal correspondente 
a IP de 4 a 7. Este gráfico é denominado de Carta de Plasticidade (ver Figura 24) 
e para a classificação destes solos, basta localizar o ponto correspondente ao par 
de valores IP e LL. 
FIGURA 24 – GRÁFICO CARTA DE PLASTICIDADE
100806040200
0
20
40
60
ín
di
ce
 d
e 
pl
as
tic
id
ad
e
Limite de liquidez
CL
CH
ML
ou OL
MH
ou OH
Li
nh
a 
B
Lin
ha 
A
FONTE: Pinto (2006, p. 56)
Os solos orgânicos se distinguem dos siltes pelo seu aspecto visual, pois 
se apresentam com uma coloração escura típica (marrom-escuro, cinza-escuro 
ou preto). Como característica complementar dos solos finos, indica-se a sua 
compressibilidade, definindo-se como de alta compressibilidade (H) os solos 
possuem LL>50. Da mesma forma, define-se como de baixa compressibilidade (L) 
os solos que apresentam LL<50. Quando os índices indicam uma posição muito 
próxima às linhas, é considerado um caso intermediário e as duas classificações 
são apresentadas. Na Tabela 4 temos um esquema para classificação pelo 
Sistema Unificado. 
42
UNIDADE 1 — INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNDAÇÕES
TABELA 4 - CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS DE ACORDO COM O SISTEMA UNIFICADO
Classificação	geral Tipos principais Símbolos
SOLOS GROSSOS
(Menos que 50% 
passando na #200)
Pedregulho ou solos 
pedregulhosos GW, GP, GM e GC
Areias ou solos arenosos SW, SP, SM e SC
SOLOS FINOS
(Mais que 50% passando 
na # 200)
Siltosos ou argilosos
Baixa compressibilidade 
(LL<50)
ML, CL, e OL
Alta compressibilidade 
(LL>50)
MH, CH e OH
SOLOS ALTAMENTE 
ORGÂNICOS Turfas Pt
FONTE: Caputo (1988, p. 185)
Vamos aplicar um exemplo de classificação para melhor entendimento. 
Imaginemos um dado solo com os seguintes índices:
• Porcentagem que passa na peneira N° 4 = 100.
• Porcentagem que passa na peneira N° 200 = 86.
• Limite de liquidez = 55.
• Índice de plasticidade = 28.
Classificaremos o solo usando o Sistema Unificado de Classificação, 
fornecendo o símbolo de grupo. Foi dado que a porcentagem que passa na 
peneira N° 200 é 86 (ou seja > 50%), portanto, é um solo fino. Usando a Tabela 4 
encontramos o símbolo de grupo CH.
 
Trabalhando com solos, seja para tráfego de máquinas ou construções, é 
importante a caracterização dos solos para que se tenha segurança na execução 
dessas operações. Por exemplo, solos que apresentam, em sua forma textural, 
alta porcentagem de finos, são muito influenciados pela umidade, além da forma 
das partículas e da sua composição química e mineralógica, causando grandes 
variações nas suas propriedades plásticas (SOUZA; RAFULL, VIEIRA, 2000). A 
variação desses parâmetros físicos acaba causando diferente comportamento da 
fundação de uma estrutura. Por isso é muito importante fazer a caracterização/
classificação do solo que se vai trabalhar para executar uma fundação.
Conhecer esse tipo de informação é imprescindível para o sucesso e 
segurança de uma construção, já que a classificação dos solos objetiva estimar 
qual será o comportamento mais provável, possibilitando que a determinação da 
infraestrutura da construção seja realizada da melhor forma. 
TÓPICO 2 — REVISÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DOS SOLOS
43
3 PERMEABILIDADE E ÁGUA NO SOLO
O objetivo básico deste subtópico é fornecer as informações necessárias 
para o entendimento físico da presença da água nos solos e para a resolução de 
problemas que envolvem percolação de água no solo.
 
Com muita frequência, a água ocupa a maior parte ou a totalidade dos 
vazios do solo. Submetida a diferenças de potenciais, a água desloca-se no seu 
interior (PINTO, 2006). A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de 
permitir o escoamento da água através dele, sendo o seu grau de permeabilidade 
expresso numericamente pelo “coeficiente de permeabilidade”. O conhecimento 
da permeabilidade de um solo é de importância em diversos problemas práticos 
de engenharia, tais como: drenagem, rebaixamento do nível d'água, recalques 
etc. A determinação do coeficiente de permeabilidade é feita tendo em vista a lei 
experimental de Darcy (1856), de acordo com a qual a velocidade de percolação é 
diretamente proporcional ao gradiente hidráulico (PINTO, 2006).
O estudo da permeabilidade da água no solo é muito importante para 
quando o engenheiro se depara com alguns problemas práticos que o envolvem. 
A seguir são listados alguns problemas citados por Pinto (2006):
• no cálculo das vazões, como, por exemplo, na estimativa da quantidade de 
água que se infiltra numa escavação;
• na análise de recalques, porque, frequentemente, o recalque está relacionado 
à diminuição de índice de vazios, que ocorre pela expulsão de água desses 
vazios;
• nos estudos de estabilidade, porque a tensão efetiva (que comanda a resistência 
do solo) depende da pressão neutra, que, por sua vez, depende das tensões 
provocadas pela percolação da água.
A água subterrânea é originada predominantemente da infiltração das 
águas das chuvas, sendo esse processo de infiltração de grande importância na 
recarga da água no subsolo. A recarga depende do tipo de rocha, cobertura vegetal, 
topografia, precipitação