Os conceitos mais importantes concernentes ao estudo dos solos estão presentes nas normas técnicas NBR 6508/84. A mecânica dos solos é uma disciplina da Engenharia Civil que procura prever o comportamento de maciços terrosos quando sujeitos a solicitações provocadas, por exemplo, por obras de engenharia. Todas as obras de engenharia civil, de uma forma ou de outra, apoiam-se sobre o solo, e muitas delas, além disso, utilizam o próprio solo como elemento de construção, como por exemplo, as barragens e os aterros de estradas. Portanto, a estabilidade e o comportamento funcional e estético da obra serão determinados, em grande parte, pelo desempenho dos materiais usados nos maciços terrosos. Karl von Terzaghi é internacionalmente reconhecido como o fundador da mecânica dos solos, pois seu trabalho sobre adensamento de solos é considerado o marco inicial deste novo ramo da ciência na engenharia.

 

Vista da barragem de terra da margem direita da Usina Hidrelétrica Peixe Angical, durante sua construção no rio Tocantins

 

Os solos tem sua origem na decomposição das rochas que formavam inicialmente a crosta terrestre. Esta decomposição ocorre devido a agentes físicos e químicos chamados de agentes de intemperismo. Os principais agentes que promovem a transformação da rocha matriz em solo são: as variações de temperatura, a água ao congelar e degelar, o vento ao fazer variar a umidade do solo, e a presença da fauna e da flora.
Além dos agentes de intemperismo, existem também os agentes erosivos que se diferem do primeiro por serem capazes de transportar o material desagregado. De um modo geral o principal agente erosivo é a água que atua na forma de chuva, rio, lagos, oceanos e geleiras. Nos climas áridos, como por exemplo nos desertos, o principal agente causador de erosão é o vento que dá origem à erosão eólica.
Desta forma temos dois grandes grupos de solos: os transportados e os não transportados. Os solos transportados sofrem o intemperismo em um local e são transportados e depositados em forma de sedimentos em distâncias variadas, um exemplo deste solo é o aluvião e o colúvio. Já os não transportados, decompõem-se e permanecem no mesmo local, guardando de certa forma, a estrutura da rocha matriz da qual foi originado, os solos residuais são solos não transportados.

O solo é composto por um grande número de partículas, com dimensões e formas variadas, que formam o seu esqueleto sólido. Esta estrutura não é maciça e por isso não ocupa todo o volume do solo, ela é porosa e portanto possui vazios. Esses vazios podem estar totalmente preenchidos por água, quando então dizemos que o solo está saturado, podem estar completamente ocupados pelo ar, o que significa que o solo está seco ou com ambos (ar e água) que é a forma mais comum na natureza. Por isso, de modo geral, dizemos que o solo é composto por três fases: sólidos, água e ar. A figura (a) abaixo mostra o solo em seu estado natural e a figura (b) mostra, de forma esquemática, as três fases que compõem o solo.

O estado do solo é decorrente da proporção em que essas três fases se apresentam, e isso irá determinar como ele vai se comportar. Se o vazios de um solo é reduzido através de um processo mecânico de compactação, por exemplo, a sua resistência aumenta. Outro exemplo: caso o solo esteja seco e lhe é adicionada uma quantidade adequada de água, sua coesão e consequentemente a sua resistência e plasticidade irão aumentar também.

Propriedades e características dos solos


Existem diversos índices que correlacionam o volume e o peso das fases do solo, e que nos possibilitam determinar o estado do solo. Os principais índices utilizados para indicar o estado do solo, estão listados abaixo:

  • Umidade do solo: Teor de água contida no solo em função do peso dos sólidos
  • Índice de vazios: Volume de vazios em relação ao volume dos sólidos
  • Porosidade do solo: Volume de vazios em relação ao volume total
  • Grau de Saturação: Teor de vazios preenchidos por água
  • Peso Específico Real dos Grãos: Densidade dos grãos sólidos
  • Peso Específico natural: Densidade do solo in situ
  • Peso Específico Aparente Seco: Densidade do solo in situ excluído o peso da água

A umidade do solo (h) é definida como o peso da água (Pa) contida em uma amostra de solo dividido pelo peso seco das partículas sólidas (Ps) do solo, sendo expressa em percentagem.

Para determinação do peso seco, o método tradicional é a secagem em estufa, na qual a amostra é mantida com temperatura entre 105 °C e 110 °C, até que apresente peso constante, o que significa que ela perdeu a sua água por evaporação. O peso da água é determinado pela diferença entre o peso da amostra (P) e o peso seco (Ps). Já o Índice de vazios (e) é expresso como um número, ou seja, é uma grandeza adimensional e, portanto não possui unidade, e é definido como o volume dos poros (Vv) dividido pelo volume ocupado pelas partículas sólidas (Vs) de uma amostra de solo, ou seja:

O volume dos sólidos (Vs) é obtido através do ensaio de Massa Específica Real dos Grãos, o volume total da amostra (V) é calculado, por exemplo, pelo Método da Balança Hidrostática e por consequência, o volume de vazio (Vv) é a diferença entre os dois. Os poros dos solos, que apesar de também serem chamados de volume de vazios, podem estar preenchidos com água (quando solo está saturado), com ar (quando o solo está totalmente seco) ou com ambos, que é a forma mais comum encontrada na natureza. Porosidade é a característica de uma rocha poder armazenar fluidos em seus espaços interiores, chamados poros. A matéria é descontínua. Isso quer dizer que existem espaços (poros) entre as partículas que formam qualquer tipo de matéria. Esses espaços podem ser maiores ou menores, tornando a matéria mais ou menos densa. Ex.: a cortiça apresenta poros maiores que os poros do ferro, logo a densidade da cortiça é bem menor que a densidade do ferro. Porosidade pode ser contrastada com permeabilidade: nem sempre uma rocha que contém fluidos em seu interior vai permitir que essa água flua, ou seja permeada, pela rocha.

A porosidade do solo (n) é expressa em percentagem, e é definida como o volume dos poros (Vv) dividido pelo volume total (V) de uma amostra de solo, ou seja:

*Importante notar a diferença:


Índice de vazios (e)(compara com volume de sólido):


Porosidade (n)(compara com volume total):

O Grau de saturação (S) é expresso em percentagem, e é definido como a relação entre o volume de água (Va) e o volume de vazios (Vv) presente em uma amostra de solo, ou seja:

O volume de vazio (Vv) é obtido pela diferença entre o volume dos sólidos (Vs), que é calculado também através do ensaio de Massa Específica Real dos Grãos, e o volume total da amostra (V) que pode ser calculado, por exemplo, pelo Método da Balança Hidrostática. O volume da água (Va) é obtido na determinação da Umidade do solo. Assim quando S=100% dizemos que o solo está saturado porque todos os seus poros estão preenchidos com água. No outro extremo se S=0% significa que o solo está totalmente seco. O peso específico real dos grãos (YS) é definido numericamente como o peso dos sólidos (Ps) dividido pelo seu volume (Vs), ou seja:

De um modo geral este valor não varia muito de solo para solo. Não importa se é argila, areia ou pedregulho, pois o fator preponderante é a sua mineralogia, ou seja, depende principalmente da rocha matriz que deu origem ao solo. O ensaio para determinação do peso específico real dos grãos é padronizado no Brasil pela norma ABNT NBR 6508/84. O método consiste basicamente em determinar o peso seco de uma amostra por simples pesagem e em seguida determinar seu volume baseando-se no princípio de Arquimedes. O peso específico natural do solo (Yn) é definido numericamente como o peso total do solo (P) dividido pelo seu volume total (V), ou seja:

O ensaio mais comum para determinação do peso específico natural do solo in situ é o método do cilindro de cravação, que é padronizado no Brasil pela norma ABNT NBR 09813/87. O método consiste basicamente na cravação no solo de um molde cilíndrico de dimensões e peso conhecidos. O volume do solo será igual ao volume interno do cilindro e seu peso igual ao peso total subtraído do peso do cilindro. Finalmente, o peso específico aparente seco (Yd) é definido numericamente como o peso dos sólidos (Ps) dividido pelo volume total (V), ou seja:

O valor obtido corresponde ao peso específico que o solo teria se ele perdesse toda a sua água sem, entretanto, variar seu volume. Nos estudos das propriedades dos solos, o emprego de algumas relações entre características dos constituintes do solo é decisivo. A respeito dessas relações e das características por elas representadas, o peso específico aparente de um tipo de solo pode ser determinado em campo com o emprego do processo do frasco de areia. Para execução desse ensaio, conhecido como frasco de areia, tem que ter sido coletado da camada após tratada (processo em que se coloca o material na umidade ótima e mistura para adquirir homogeneidade) e antes da compactação uma amostra para ensaio de compactação afim de que possa ter a densidade máxima de laboratório.

O termo Caracterização é utilizado em Geotecnia para identificar um grupo de ensaios que visam obter algumas características básicas dos solos com o objetivo de avaliar a sua aplicabilidade nas obras de terra. São muito utilizados no início dos estudos, como por exemplo, em campanhas de campo para pesquisa de potenciais jazidas de argila, cascalho ou areia.

A determinação do peso específico real dos grãos fornece uma ideia sobre a mineralogia do material e possibilita cálculos que correlacionam vários parâmetros do solo. Outro ensaio é o de Granulometria o qual é composto pelo Peneiramento, para solos granulares (areias), e pelo Ensaio de Sedimentação, quando o solo é coesivo (argilas). Com isso pode-se obter a curva granulométrica da amostra.

Concluindo os ensaios desse grupo têm-se o Limite de plasticidade e o Limite de liquidez que são conhecidos como Limites de Consistência. Deles é obtido o Índice de plasticidade. O Limite de plasticidade (LP) é o teor de umidade abaixo do qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-sólido, ou seja ele perde a capacidade de ser moldado e passa a ficar quebradiço. Deve-se observar que esta mudança de estado ocorre nos solos de forma gradual, em função da variação da umidade, portanto a determinação do limite de plasticidade precisa ser arbitrado, o que não diminui seu valor uma vez que os resultados são índices comparativos. Desta forma torna-se muito importante a padronização do ensaio, sendo que no Brasil ele é realizado pelo método da norma NBR 7180.

O ensaio de determinação do Limite de Plasticidade consiste, basicamente, em se determinar a umidade do solo quando uma amostra começa a fraturar ao ser moldada com a mão sobre uma placa de vidro, na forma de um cilindro com cerca de 10 cm de comprimento e 3 mm de diâmetro.

O Limite de Liquidez (LL) é o teor em água acima do qual o solo adquire o comportamento de um líquido. A passagem do estado sólido para o estado líquido é gradual, por consequência, qualquer definição de um limite de fronteira terá de ser arbitrário. É possível determinar o limite de liquidez de um solo através de dois dispositivos: a concha de Casagrande e o penetrómetro de cone.

 Concha de Casagrande

 Penetrónemo de cone

 O Índice de Plasticidade (IP) é obtido através da diferença numérica entre o Limite de liquidez (LL) e o Limite de plasticidade (LP), ou seja:

 IP = LL – LP

Valores de LL e IP para alguns solos típicos brasileiros

O IP é expresso em percentagem e pode ser interpretado, em função da massa de uma amostra, como a quantidade máxima de água que pode lhe ser adicionada, a partir de seu Limite de plasticidade, de modo que o solo mantenha a sua consistência plástica.

O Limite de Contração (LC) é definido como a fronteira entre os estados de consistência sólido e semi-sólido. Corresponde ao teor de umidade do solo no momento em que este deixa de apresentar redução de volume, quando submetido à secagem (lenta e à sombra). Com o peso específico real dos grãos, a curva granulométrica e o Índice de plasticidade, é possível saber se o material poderá ser aplicado, por exemplo, em filtros ou drenos, no caso das areias, se poderão ser utilizados em base de rodovias, no caso dos cascalhos ou em aterros, como os siltes e as argilas.

Para se determinar o limite de contração de um solo, é necessário conhecer a massa específica dos seus grãos. Como vimos, o Limite de contração do solo é o teor de umidade onde ocorre a transição entre o estado de consistência sólida e semi-sólida, ou, convencionalmente, o máximo teor de umidade a partir do qual uma redução dessa umidade não ocasiona diminuição do volume do solo. Alguns autores o definem como “o menor teor de umidade capaz de saturar uma amostra do solo”, mas é preciso perceber que a saturação (S=Va/Vv) depende também da maneira como as partículas sólidas estejam dispostas, e do estado de tensões a que a amostra esteja sujeita (para um mesmo teor de umidade, podem existir diferentes graus de saturação). Tem símbolo LC e é expresso em percentagem (inteira).

O Limite de Contração deve ser determinado sempre que o Índice de Plasticidade for alto. O Grau de Contração indica a tendência de aparecerem fissuras quando sofre secagem, e em consequência sua qualidade para aterro de barragem (permite uma avaliação dos efeitos negativos dos solos de alto IP). O valor do LC tem pouca utilidade prática. Mas quando se executa o ensaio, determina-se também o Grau de Contração, que permite prever e evitar ocorrência de vários acidentes causados por fissuração causada por secagem em maciços. Seu valor tem forte relação com o da expansão (obtido no ensaio CBR) de solos argilosos. Na determinação do teor de umidade de um solo, a massa mínima da amostra úmida a ser utilizada dependerá do tamanho máximo das partículas de solo.


De fato, na determinação do teor de umidade de um solo, a massa mínima da amostra úmida a ser utilizada será maior para grãos maiores, como se pode ver na tabela abaixo. Esse cuidado é necessário para diminuir o erro na medição.

Tendo em vista a grande variedade de tipos e comportamentos apresentados pelos solos, e levando-se em conta as suas diversas aplicações na engenharia, tornou-se inevitável o seu agrupamento em conjuntos que representassem as suas características comuns. Não existe consenso sobre um sistema definitivo de classificação de solos, sendo que os mais utilizados no Brasil são:

  • Classificação Granulométrica: técnica pela qual os diversos tipos de solos são agrupados e designados em função das frações preponderantes dos diversos diâmetros de partículas que os compõem;
  • Sistema Rodoviário de Classificação: sistema de classificação de solos, baseado na granulometria e nos limites de consistência do material;
  • Sistema Unificado de classificação de solos: foi criado pelo engenheiro Arthur Casagrande para aplicação em obras de aeroportos, contudo seu emprego foi generalizado sendo muito utilizado atualmente pelos engenheiros geotécnicos, principalmente em barragens de terra;
  • Classificação tátil-visual: sistema baseado no tato e na visão, por isso, para sua realização, é necessário um técnico experiente e bem treinado, que tenha prática nesse procedimento.


A Classificação Granulométrica é base para as demais, agrupando os solos segundo os tamanhos predominantes de seus grãos. O Sistema Rodoviário é mais utilizado na construção de rodovias enquanto que o Sistema Unificado tem a sua maior utilização nas obras de barragens. A Classificação Tátil-visual é bastante empregada pelos engenheiros de fundações que se baseiam nos modelos clássicos, mas também utilizam do conhecimento prático do comportamento do solo de sua região.

De um modo geral, para as obras de engenharia, os aspectos que abordam o comportamento do solo têm mais relevância sobre aqueles que denotam sua constituição, por isso deverão ser priorizados em qualquer sistema de classificação. Sendo importante a sua compreensão gráfica para o melhor entendimento das questões recorrentes nos concursos sobre o tema. Por exemplo, com base no desenho abaixo que apresenta resultados de ensaios de granulometria nos solos A e B, podemos calcular o coeficiente de não uniformidade(CNU) do solo B:

A expressão bem graduado expressa o 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 entrosamento, do qual resulta menor compressibilidade e maior resistência.

Tipos de solos


Os solos das regiões tropicais apresentam uma série de peculiaridades decorrentes das condições ambientais sendo, portanto, necessário se conceituar os solos de Peculiaridades Tropicais, ou seja, os tipos genéticos de solos encontrados em regiões tropicais. Os seguintes solos são encontrados em regiões tropicais: lateríticos, saprolíticos e transportados. A figura abaixo ilustra um perfil esquemático da ocorrência destes tipos de solos.

Solos são materiais naturais não consolidados, isto é, constituídos de grãos separáveis por processos mecânicos e hidráulicos, de fácil dispersão em água, e que podem ser escavados com equipamentos comuns de terraplenagem (pá carregadeira, motoescavotransportadora etc.). Geralmente, os materiais constituintes da parte superficial da crosta terrestre e que não se enquadram na condição de solo, são considerados rochas, mesmo que isso contrarie as conceituações adotadas em geologia e em pedologia.
O solo pode, também, apresentar-se como estrutura natural ou artificial. Terá estrutura artificial quando transportado e/ou compactado mecanicamente, em aterros, barragens de terra, reforços do subleito de pavimentos etc. Dentro da classificação dos solos, aqueles que apresentam propriedades peculiares e de comportamento, são denominados de solos tropicais em decorrência da atuação de processo geológico e/ou pedológico típicos das regiões tropicais úmidas. Dentre os solos tropicais destacam-se duas grandes classes: os solos lateríticos e os solos saprolíticos.

Os solos lateríticos (later, do latim: tijolo) são solos superficiais, típicos das partes bem drenadas das regiões tropicais úmidas, resultantes de uma transformação da parte superior do subsolo pela atuação do intemperismo, por processo denominado laterização. Várias peculiaridades associam-se ao processo de laterização sendo, as mais importantes do ponto de vista tecnológico, o enriquecimento no solo de óxidos hidratados de ferro e/ou alumínio e a permanência da caulinita como argilo-mineral predominante e quase sempre exclusivo. Estes minerais conferem aos solos de comportamento laterítico coloração típica: vermelho, amarelo, marrom e alaranjado.

Os solos saprolíticos (sapro, do grego: podre) são aqueles que resultam da decomposição e/ou desagregação in situ da rocha matriz pela ação das intempéries (chuvas, insolação, geadas) e mantêm, de maneira nítida, a estrutura da rocha que lhe deu origem. São genuinamente residuais, isto é, derivam de uma rocha matriz, e as partículas que o constituem permanecem no mesmo lugar em que se encontravam em estado pétreo. Uma feição muito comum no horizonte superficial, ou no seu limite, é a presença de uma linha de seixos de espessuras variáveis (desde alguns centímetros até 1,5 m), delimitando o horizonte laterítico do saprolítico. As figuras abaixo ilustram a ocorrência de solos lateríticos e saprolíticos.

Os solos saprolíticos constituem, portanto, a parte subjacente à camada de solo superficial laterítico (ou, eventualmente, de outro tipo de solo) aparecendo, na superfície do terreno, somente por causa de obras executadas pelo homem ou erosões. Estes solos são mais heterogêneos e constituídos por uma mineralogia complexa contendo minerais ainda em fase de decomposição. São designados também de solos residuais jovens, em contraste com os solos superficiais lateríticos, maduros. O saprolito, ou solo saprolítico, é um solo que mantém a estrutura original da rocha de origem, inclusive veios intrusivos, fissuras e xistosidades, mas que perdeu a consistência da rocha.

Outras classificações e características


Solo colapsivel: apresenta brusca redução de volume quando submetido a acréscimo de umidade sob ação de carga extrema.


Solo compressível: sofre bastante compressão quando submetido a um esforço, e isso é um grande problema na hora de se realizar qualquer obra, pois pode gerar muita instabilidade, e se o solo não for tratado adequadamente ocasionará a perda de todo trabalho realizado. Nas fotos abaixo podemos ver a conseqüência de um aterro mal planejado e executado:Solo orgânico: são os de origem essencialmente orgânica, seja de natureza vegetal (plantas, raízes) ou animal (conchas).


Massapê: é um solo residual, não laterítico, de cor escura, muito fértil, apresentando comportamento peculiar do ponto de vista geotécnico.


Argilominerais: são constituintes comuns dos solos, dentre eles temos a caulinita, ilita e esmectica.


Amolgamento: alteração da estrutura sem mudança do teor de umidade do solo, podendo levar alguns tipos de solos a uma perda total da sua resistência, muito comum nos solos argilosos.

 

Compactação dos Solos

A Compactação é um processo mecânico através do qual se impõe ao solo uma redução do índice de vazios. Seu objetivo é melhorar as características mecânicas e hidráulicas do solo, proporcionando acréscimo de resistência e redução da compressibilidade e permeabilidade. Em 1933, o engenheiro Ralph Proctor apresentou seus estudos demonstrando um dos mais importantes princípios da Mecânica dos Solos: a densidade com que um solo é compactado sob uma determinada energia de compactação depende da umidade do solo no momento da compactação.

Proctor percebeu que a densidade do solo aumenta juntamente com o teor de umidade até um valor máximo, a partir do qual passa a decrescer. Com isso ele conclui que para cada solo e para uma energia de compactação, existe uma umidade ótima que irá proporcionar a compactação máxima. Note-se que se num processo a alta compactação pode ter efeito desejado, como num aterro para uma estrada, noutro pode ter efeito danoso, como num terreno dedicado ao cultivo agrícola.

O Ensaio de compactação Proctor é um dos mais importantes procedimentos de estudo e controle de qualidade de aterros de solo compactado. Através dele é possível obter a densidade máxima do maciço terroso, condição que optimiza o empreendimento com relação ao custo e ao desempenho estrutural e hidráulico. No Brasil sua execução segue a norma ABNT NBR 7182/1986 - Ensaios de Compactação.

O ensaio consiste em compactar uma porção de solo em um cilindro com volume conhecido, fazendo-se variar a umidade de forma a obter o ponto de compactação máxima no qual obtém-se a umidade ótima de compactação. O ensaio pode ser realizado em três níveis de energia de compactação, conforme as especificações da obra: normal, intermediária e modificada.
A energia de compactação é dada pela equação:

onde:


E - energia a ser aplicada na amostra de solo;
n - número de camadas a serem compactadas no cilindro de moldagem;
N - número de golpes aplicados por camada;
P - peso do pilão;
H - altura de queda do pilão;
V - volume do molde.


A respeito da curva de compactação de um solo coesivo é importante lembrar que nas condições de umidade acima do teor de umidade ótimo, o solo diminui seu peso específico devido à redução da sua pressão efetiva aplicada, provocada pelo desenvolvimento de pressões neutras durante a compactação. Consideremos, por exemplo que, durante a construção de determinada edificação de dois pavimentos em terreno com declividade aproximada de 12%, em razão da insuficiência de material de corte para realização de aterro no local da edificação, tenha sido necessário adquirir material de empréstimo para adequar-se ao previsto no projeto arquitetônico e paisagístico da edificação. A partir dessa situação, será que a massa específica do material submetido a determinada energia de compactação é função da umidade do solo?


SIM!, conforme vimos, isso decorre pois aplicando-se certa energia de compactação (certo número de passadas de um determinado equipamento no campo ou certo número de golpes de um soquete sobre o solo contido num molde), a massa específica resultante é função da umidade em que o solo estiver. Quando se compacta com umidade baixa, o atrito as partículas é muito alto e não se consegue uma significativa redução de vazios. Para umidades mais elevadas, a água provoca um certo efeito de lubrificação entre as partículas, que deslizam entre si, acomodando- se num arranjo mais compacto.
Na compactação, as quantidades de partículas e de água permanecem constantes; o aumento da massa específica corresponde à eliminação de ar dos vazios. Há, portanto, para a energia aplicada, um certo teor de umidade, denominado umidade ótima, que conduz a uma massa específica máxima, ou uma densidade máxima.
Para que sejam evitados recalques excessivos, é adequado realizar a compactação do solo sobre o qual se erguerá a edificação, procedimento que propicia a diminuição da compressibilidade do solo e o aumento da sua resistência ao cisalhamento. Define-se compressibilidade dos solos como sendo a diminuição do seu volume sob a ação de cargas aplicadas. Compressibilidade é uma característica de todos os materiais de quando submetidos a forças externas (carregamentos) se deformarem.

Esta compressibilidade dos solos advém da grande porcentagem de vazios (e = Vv/Vs) em seu interior, pois para os níveis de tensão encontrados usualmente nos trabalhos de engenharia não são capazes de causar variação de volume significativa nas partículas sólidas. Sem erro considerável, pode-se dizer que a variação de volume do solo é inteiramente resultante da variação de volume dos vazios (por compactação, por exemplo).


A quantidade de energia de compactação necessária para estabilizar um solo está relacionada com a natureza do solo e a função que vai desempenhar. São conhecidos quatro processos fundamentais de compactação de solos:

  • por Compressão: o esforço é proveniente da aplicação de uma força vertical, de maneira constante, o que provoca o deslocamento vertical do solo.
  • por Amassamento: consiste na aplicação simultânea de forças verticais e horizontais provenientes do equipamento utilizado.
  • por Impacto: consiste na aplicação de forças verticais provocando impacto sobre a superfície em que é aplicada com repetição de até 500 vezes por minuto.
  • por Vibração: consiste na aplicação de forças verticais provocando sobre a superfície em que é aplicada com repetição de acima de 500 vezes por minuto. A faixa de aplicação é de 900 a 2000, dependendo do tipo de solo.


Os componentes de tensões no solo são: tensões de cisalhamento, nas direções perpendiculares ao plano analisado; e tensões normais, aplicadas na direção paralela ao plano analisado.

Define-se como resistência ao cisalhamento do solo como a máxima pressão de cisalhamento que o solo pode suportar sem sofrer ruptura, ou a tensão de cisalhamento do solo no plano em que a ruptura ocorre no momento da ruptura. Em Mecânica dos Solos, a resistência ao cisalhamento envolve duas componentes: atrito e coesão. O atrito (para solos granulares, como areias) depende de fatores como densidade, rugosidade, forma, que variam com a compactação.


A coesão (para solos muito finos, como argilas) aumenta com: a quantidade de argila e atividade coloidal (Ac); relação de pré-adensamento; diminuição da umidade, que variam com a compactação. Portanto, a compactação do solo, evita recalques excessivos, já que diminui a compressibilidade do solo e o aumento da sua resistência ao cisalhamento. A atividade coloidal (Ac) foi definida por Skempton como a razão entre o índice de plasticidade e porcentagem da fração argila(partículas com diâmetro menor que duas micras) contida no solo:

Este parâmetro serve como indicador do potencial de variação de volume ou da atividade da argila. As Contenções são obras civis construídas com a finalidade de prover estabilidade contra a ruptura de maciços, evitando o escorregamento causado pelo peso próprio ou por carregamentos externos. Os tipos de contenções mais comuns são: Gabião, Cortina atirantada, Muro de Arrimo e Cortina de Estacas.

Gabião: é um tipo de estrutura armada, flexível, drenante e de grande durabilidade e resistência. Os gabiões são produzidos com malha de fios de aço doce recozido e galvanizado, em dupla torção, amarradas nas extremidades e vértices por fios de diâmetro maior. São preenchidos com seixos ou pedras britadas. São utilizados em estabilização de taludes, obras hidráulicas e viárias etc. e podem ser encontrados em três formatos: caixas, colchões e sacos; em diferentes tamanhos.

Cortina Atirantada: é uma técnica que consiste na execução de uma “cortina” de contenção, que pode ser de concreto armado, projetado, parede diafragma ou perfis metálicos cravados, respectivamente com a perfuração, aplicação, injeção e protenção dos tirantes. A Cortina Atirantada pode ser aplicada de modo provisório (subsolos) ou definitivo. A aplicação da Cortina Atirantada é recomendada para cortes em terrenos com grande carga a ser contida ou solo que apresenta pouca resistência à sua estabilidade. O processo de execução da Cortina Atirantada segue o sentido descendente, respeitando a retirada do solo em etapas, a fim de não por em risco a estabilidade do solo. As Cortinas Atirantadas são bastante utilizadas em obras rodoviárias e ferroviárias, em estradas ou linhas de trem que atravessam serras ou relevos bastante acidentados.

Muro de Arrimo: é uma estrutura de estabilização para evitar a erosão e o movimento do solo, especialmente em atividades na construção civil. Uma parede de retenção deve ser substancial e resistente na estrutura de modo a acomodar e redistribuir a pressão causada pela inclinação do solo.

Cortina de Estacas: é uma estrutura de estabilização constituida por uma parede descontínua de estacas pouco distanciadas entre si.

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