Mecânica dos Solos e Fundações

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Mecânica dos Solos e 
Fundações 
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Universidade Paulista
Fundações 
Aula: 01 – Parte 1
Curso de Engenharia Civil
Mecânica dos Solos e Fundações. 
A crosta terrestre
Superfície terrestre, onde se encontram os solos e as rochas, são compostas por:
 Núcleo: parte da Terra onde se concentra os maiores níveis de pressão e
temperatura, sendo a camada mais profunda. Dividida em duas partes, núcleo
externo e núcleo interno, onde o externo provavelmente é composto por ferro
metálico e outros elementos e o interno é constituído de ferro e níquel.
 Manto: é a maior camada da Terra, apresentando maior volume, massa e
extensão, composto por rochas em estado pastoso ou fluido.
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extensão, composto por rochas em estado pastoso ou fluido.
• Crosta: é possível considerá-la como a camada sólida do planeta, que se
manifesta externamente e que é composta por rochas e minerais.
Estrutura da rocha: é constituída por
minerais.
Mineral: é um corpo sólido, cristalino,
que resulta da interação de diversos
processos físico-químicos em
ambientes geológicos.
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Os minerais mais comuns são:
Anfibólios: Extremamente complexos, são constituídos por pelo menos 86 silicatos
diversos de dupla cadeia de SiO4.
Feldspatos: Constituintes de rochas que compõem aproximadamente 60% de toda
a crosta terrestre.
Hematita: É bastante comum na natureza e principal constituinte do minério de 
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Hematita: É bastante comum na natureza e principal constituinte do minério de 
ferro, apresentando cor cinza ou preta.
Magnetita: É um mineral magnético formado pelo óxido de ferro (II, III), dado pela 
fórmula Fe3O4.
Piroxênios: São cristais que se cristalizaram antes ou durante a erupção, ficando 
embebidos na rocha derretida resultante do resfriamento do magma.
Quartzo: Formado principalmente por cristais trigonais compostos por tetraedros 
de sílica (SiO2), nos quais cada oxigênio fica dividido entre dois tetraedros.
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As rochas são agregados naturais de um ou mais minerais e que constituem
unidades mais ou menos definidas, mas distintas entre si na crosta terrestre.
Quanto à quantidade de minerais formantes de uma rocha, temos:
Rocha simples: Formada apenas por um mineral. Por exemplo: quartzito –
mineral único: quartzo.
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Rocha composta: Formada por mais de uma espécie de mineral. Por exemplo:
Granito – minerais presentes: quartzo, feldspato e mica.
Quanto à origem, as rochas podem ser divididas em: magmáticas ou
ígneas; sedimentares; e metamórficas.
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Intemperismo
Conjunto de processos que ocasionam a desintegração e decomposição das
rochas, pela ação de agentes atmosféricos e biológicos.
Pode se distinguir dois (02) tipos de intemperismo, o físico e o químico.
• O intemperismo físico (desintegração) é ação de esforços mecânicos sobre
a rocha, cujos agentes são:
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a rocha, cujos agentes são:
Variação da temperatura: Expansões e contrações da rocha produzida por
variações de temperatura;
Congelamento: A água, ao se congelar, aumenta 10% em volume;
Cristalizações de sais: A água que circula pelas fendas da rocha pode conter
sais dissolvidos.
• O intemperismo químico (decomposição) é ação química de
substâncias presentes na água, sobre a rocha:
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Todo solo tem sua origem imediata ou remota na ação do intemperismo
sobre as rochas.
- Quando permanece no próprio local (Solo residual). 
- Quando é carregado pela água das enxurradas ou rios, vento, ou gravidade, 
ele é denominado (solo transportado).
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CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS EM FUNÇÃO DE SUA ORIGEM E
FORMAÇÃO:
 Solos Residuais
 Solos Sedimentares.
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A) SOLOS RESIDUAIS
Solos residuais são os solos que permanecem no local de decomposição rocha
que lhes deu origem. Para a sua ocorrência é necessário que a velocidade de
remoção do solo seja menor que a velocidade de decomposição da rocha.
A rocha que mantém as características originais, ou seja, a rocha sã é a que
ocorre em profundidade. Quanto mais próximo da superfície do terreno,
maior é o efeito do intemperismo.
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maior é o efeito do intemperismo.
Sobre a rocha sã encontra-se a rocha alterada, em geral muito fraturada e
permitindo grande fluxo de água através das descontinuidades.
A rocha alterada é sobreposta pelo solo residual jovem, ou saprólito, que é um
material arenoso.
O material mais intemperizado ocorre acima do saprólito e é denominado solo
residual maduro, que contém maior percentagem de argila.
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B) SOLOS SEDIMENTARES
Os solos sedimentares ou transportados são aqueles que foram levados de seu
local de origem por algum agente de transporte e lá depositados. As
características dos solos sedimentares do agente de transporte.
Os agentes de transporte são:
• Vento (solos eólicos);
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• Água (solos aluvionares);
- Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos);
- Água dos Rios (Solos Fluviais);
- Água das Chuvas (Solos Pluviais);
• Geleiras (Solos Glaciais);
• Gravidade (Solos Coluvionares).
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TIPOS E EXEMPLOS DE SOLOS SEDIMENTARES
SOLOS EÓLICOS
Transporte pelo vento.
Devido ao atrito os grãos dos solos transportados possuem forma arredondada. A
ação do vento se restringe ao caso das areias e dos siltes.
Exemplo de solo eólico as DUNAS.
SOLOS ALUVIONARES
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SOLOS ALUVIONARES
O agente de transporte é a água.
A sua textura depende da velocidade de transporte da água. Podem ser
classificados como de origem PLUVIAL.
Dentre suas principais características, destacam-se:
- Grãos de diversos tamanhos;
- Mais grossos que os eólicos;
- Sem coesão.
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TIPOS E EXEMPLOS DE SOLOS SEDIMENTARES
SOLOS GLACIAIS
Formados pelas geleiras.
São formados de maneira análoga aos fluviais.
SOLOS COLUVIONARES
Formados pela ação da gravidade.
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Formados pela ação da gravidade.
Grande variedade de tamanhos. Dentre os solos podemos destacar o TALUS,
que é solo formado pelo deslizamento de solo do topo das encostas.
SOLOS ORGÂNICOS
Impregnação do solo por sedimentos orgânicos preexistentes, em geral
misturados de restos de animais e vegetais.
Cor escura e cheiro forte. As TURFAS são solos onde havia florestas
soterradas em estado avançado de decomposição. A eles não se aplicam as
teorias gerais da mecânica dos solos.
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GRANULOMETRIA DOS SOLOS
Solos Puros
Em função dos diâmetros das partículas que o compõem, os solos puros são
classificados seguindo a denominação a seguir:
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Características típicas das argilas puras: Solos impermeáveis, moldáveis, com muita coesão.
Características típicas das areias puras: Solos granulares, não moldáveis, sem coesão, permeáveis.
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Classificação dos Solos em função da granulometria dos grãos 
Como os solos não são encontrados completamente puros, e sim
misturados, conforme observamos a seguir:
Dessa forma, a sua
denominação em função da
participação dos tipos originais
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participação dos tipos originais
Escala granulométrica 
Tamanho de partículas
NBR 6502/95 e MIT 
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Classificação dos Solos em função da granulometria dos grãos 
Identificação dos solos por meio de ensaios:



100
200 30100 50 40 16 10 4N0
GRANULOMETRIA
 Peneiras (ASTM) 0
10
9.5 19 25 38
10
0
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Amostra de solo 1
Amostra de solo 2










0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0,0005 0,001 0,01 0,1 1 10 50
100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ARGILA SILTE AREIA MÉDIAA. GROSSA PEDREGULHOCLASSIFICAÇÃO
A.B.N.T
DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
 GRanulometria dos
Abregados por
peneiramento e
sedimentaçao
AREIA FINA
100
80
60
10
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Os solos que apresentam valores de CC menores que 1 apresentam curvas
descontínuas. Solos com CC maiores que 3 apresentam curvas uniformes em
sua parte central.
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Plasticidade e estados de consistência
Somente os índices físicos ou mesmo a distribuição granulométrica não
caracterizam bem o comportamento dos solos sob o ponto de vista da engenharia.
A fração fina dos solos tem uma importância muito grande neste comportamento.
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Quanto menores as partículas, maior a superfície específica (superfície das
partículas dividida por seu peso ou por seu volume).
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As normas DNER-ME 122/94 e ABNT NBR 6459:2016 Versão Corrigida:2017
especificam os procedimentos de ensaio para a determinação do limite de liquidez.
Vários fatores interferem no comportamento do solo, mas o estudo dos argilo-minerais é
muito complexo. À procura de uma forma mais prática para identificar a influência das
partículas argilosas, a engenharia a substituiu por uma análise indireta, baseada no
comportamento do solo na presença de água. Portanto, a caracterização da
plasticidade e do estado de consistência dos solos são muito importantes para a
caracterização dos solos.
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caracterização dos solos.
Figura – (a) Placa esmerilhada, (b) Placa esmerilhada com gabarito 
(c) amostra na capsula de porcelana, estufa e cápsula de alumínio. 
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Estados de consistência
Os estados de consistência são, por sua vez: líquido, plástico, semissólido e
sólido:
• No estado líquido, o solo apresenta propriedades de suspensão e suas
características são as de um fluido viscoso sem resistência ao cisalhamento;
• Já no plástico o solo apresenta a propriedade de plasticidade;
• No semissólido, o solo apresenta-se como sólido, mas, quando seco,
apresenta variação volumétrica;
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apresenta variação volumétrica;
• No sólido não há variação volumétrica na secagem.
Generalizou-se, então, o emprego de ensaios e índices propostos pelo
engenheiro químico Albert Atterberg, adaptados e padronizados pelo
professor de mecânica dos solos, Arthur Casagrande
Figura: Equipamentos para
ensaios de LL e LP.
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Exercício 01: Os principais fatores que influenciam na ação do intemperismo seja ele
físico e químico são:
a) Clima, relevo, relâmpagos e os organismos vivos;
b) Clima, relevo, tricloroetileno e os organismos vivos;
c) tricloroetileno, relâmpagos e os organismos vivos;
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c) tricloroetileno, relâmpagos e os organismos vivos;
d) Material de origem, clima, relevo e os organismos vivos;
e) Organismos vivos, materiais de origem, percloroetileno.
Alternativa correta: d
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Justificativa: São os principais fatores dentre os apresentados:
Material de origem (intemperismo solo: físico, químico e biológico).
Clima (variação de temperatura, congelamento, desgelo),
Relevo (variações que se apresentam sobre a camada superficial da Terra).
Organismos vivos (como bactérias ou até mesmo animais),.
Existem outros tais como:
Variação da temperatura: Expansões e contrações da rocha produzida por variações de
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Variação da temperatura: Expansões e contrações da rocha produzida por variações de
temperatura.
Congelamento: A água, ao se congelar, aumenta 10% em volume.
Não são fatores de intemperismo físico:
Relâmpagos são clarões que ocorrem devido a descargas elétricas.
Tricloroetileno é também chamado de tricloreteno. Sua aparência é a de um líquido claro não
inflamável.
Percloroetileno é o nome comercialmente mais usual do tetracloroeteno. É um composto químico
fabricado que é largamente usado para a lavagem a seco de produtos.
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Exercício 02: O processo que altera fisicamente as rochas e seus minerais é um
fenômeno natural que consiste na transformação de solos e rochas que existem
na superfície da crosta terrestre.
Avalie os fatores de mudança do solos e do ambiente, descritos a seguir:
I. Capilaridade;
II. Intemperismo físico;
III. Decomposição de substâncias;
IV. Intemperismo químico;
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IV. Intemperismo químico;
V. Desintegração é ação de esforços mecânicos.
São os fatores físicos apenas:
a) I;
b) II;
c) II e V;
d) I, II e IV;
e) I, IV e V.
Alternativa correta: C
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Justificativa: Os fatores físicos de mudança do solos e do ambiente:
Intemperismo físico consiste na desagregação mecânica dos elementos que 
constituem a rocha, sem que haja alteração de sua estrutura química. 
Desintegração é ação de esforços mecânicos sobre a rocha - Intemperismo
físico.
Não são fatores de intemperismo físico:
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Capilaridade é um conjunto de fenômenos que se produzem na superfície de um 
líquido, em particular em tubos capilares.
O ato de algumas substâncias líquidas descerem e subirem em tubos finos, 
chamados capilares, é denominado capilaridade.
Decomposição é ação química de substâncias presentes na água, sobre a rocha 
Intemperismo químico.
Intemperismo químico é um conjunto de reações químicas que alteram os 
minerais que compõem as rochas.
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