Natureza, Estado e comportamento do solo

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Natureza, estado e 
comportamento dos solos
Resistência ao 
cisalhamento do solo
Conceitos fundamentais e aplicações
Bloco 1
Bárbara Nardi Melo
Vamos refletir?
Por quê uma encosta ou 
barragem, de repente, rompe?
Tensões em um elemento de solo
Figura 1 – Tensões verticais e horizontais
Fonte: adaptada de Pinto (2006, p. 253).
Tensões em um plano genérico
Figura 2 – Tensões normais e cisalhantes
Fonte: elaborada pela autora.
τ
σ
Resistência entre partículas
Figura 3 – Atrito interno e coesão
Fonte: elaborada pela autora.
P
H H
RN
T
φ
T
Cola
Na prática
Figura 4 – Exemplos em que as tensões potenciais 
de ruptura são de cisalhamento
Fonte: Queiroz (2016, p. 183).
Resistência ao cisalhamento do 
solo
Critério de Mohr-Coulomb
Bloco 2
Bárbara Nardi Melo
Envoltória de ruptura ou resistência
S = τ = c + σ  tg φ
• Resistência ao cisalhamento.
• Coesão.
• Tensão normal.
• Ângulo de atrito interno.
Análise da envoltória
Estabilidade:
• Estados de tensão inferiores aos da envoltória.
Ruptura:
• Estados de tensão coincidentes com a 
envoltória.
Impossível:
• Estados de tensão superiores aos da envoltória.
Mohr-Coulomb
Figura 5 – Critério de ruptura de Mohr-Coulomb
Fonte: Knappett e Craig (2018, p. 118).
Mohr-Coulomb
Figura 6 – Círculos de Mohr para tensões totais e efetivas
Fonte: Knappett e Craig (2018, p. 119).
Parâmetros
• De resistência.
• De deformabilidade.
Amostragem 
indeformada.
Ensaios.
Interpretação 
dos ensaios.
Projeto.
• Análise de estabilidade.
• Análise de deformação.
Resistência ao cisalhamento do 
solo
Ensaios de resistência ao cisalhamento do 
solo
Bloco 3
Bárbara Nardi Melo
Ensaios de resistência ao cisalhamento
Figura 7 – Cisalhamento direto
Fonte: Knappett e Craig (2018, p. 120).
Ensaios de resistência ao cisalhamento
Figura 8 - Triaxial
Fonte: Knappett e Craig (2018, p. 120).
Ensaios de resistência ao cisalhamento
Figura 9 – Compressão simples
Fonte: Knappett e Craig (2018, p. 129).
A
B
C
D
Quiz
Qual a principal característica das tensões principais?
São dadas em termos de tensão efetiva.
As tensões cisalhantes são nulas.
As pressões neutras são nulas.
São tensões de ruptura.
A
B
C
D
Quiz
Qual a principal característica das tensões principais?
São dadas em termos de tensão efetiva.
As tensões cisalhantes são nulas.
As pressões neutras são nulas.
São tensões de ruptura.
Quiz - Resolução
Resposta correta: b) As tensões cisalhantes 
são nulas.
As tensões principais correspondem aos 
pontos em que o círculo intercepta o eixo das 
tensões normais, sendo que, no eixo σ, a 
tensão de cisalhamento é igual a zero.
Resistência ao cisalhamento 
do solo
Teoria em Prática
Bloco 4
Bárbara Nardi Melo
Reflita sobre a seguinte situação
Você encaminhou amostras indeformadas para o laboratório e 
solicitou ensaios de compressão triaxial, em três corpos de 
prova. Agora, você deve determinar a envoltória de resistência 
com base nos seguintes resultados de ensaios:
CP σ3 (kN/m²) σ1 (kN/m²)
1 200 530
2 400 1091
3 600 1620
Quadro 1 – Resultados dos ensaios
Fonte: elaborado pela autora.
Norte para a resolução
Figura 10 – Círculos de Mohr
Fonte: elaborada pela autora.
Norte para a resolução
Figura 11 – Traçado da envoltória
Fonte: elaborada pela autora.
s = tg 27⁰
Resistência ao 
cisalhamento do solo
Dicas do(a) Professor(a)
Bloco 5
Bárbara Nardi Melo
Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login 
por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em sites 
acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições 
públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou 
periódicos científicos, todos acessíveis pela internet.
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que 
você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, 
portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na 
construção da sua carreira profissional.
Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Leitura Fundamental
Indicação de leitura 1
No artigo indicado, você verá um estudo 
completo de caracterização de um solo de uma 
determinada região.
Referência:
FUTAI, M. M.; CECÍLIO JR, M. O.; ABRAMENTO, M. Resistência ao 
cisalhamento e deformabilidade de solos residuais da região 
metropolitana de São Paulo. In: Seminário Twin Cities – Solos das 
Regiões Metropolitanas de São Paulo e Curitiba. São Paulo: 
ABMS, 2012. 
Indicação de leitura 2
O capítulo 6, do livro indicado, traz vários exercícios 
sobre o tema.
Referência:
RIBEIRO, R. C. H. Exercícios de mecânica dos solos. São Paulo: Oficina 
de Textos, 2021.
Dica do(a) Professor(a)
Você pode utilizar o software Slope/W, que é um dos 
programas constituintes do pacotes Geoslope 
International Ltd. Trata-se de um software de 
estabilidades de taludes, que, inserindo os 
parâmetros de resistência e optando pelo critério de 
Mohr-Coulomb, você conseguirá realizar várias 
simulações, obtendo os respectivos fatores de 
segurança.
FUTAI, M. M.; CECÍLIO JR, M. O.; ABRAMENTO, M. Resistência ao 
cisalhamento e deformabilidade de solos residuais da região 
metropolitana de São Paulo. In: Seminário Twin Cities – Solos das 
Regiões Metropolitanas de São Paulo e Curitiba. São Paulo: ABMS, 
2012. 
KNAPPETT, J. A.; CRAIG, R. F. Craig mecânica dos solos. Rio de janeiro: 
LTC, 2018.
PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. São 
Paulo: Oficina dos Textos, 2006.
QUEIROZ, R. C. Geologia e geotecnia básica para engenharia civil. 
São Paulo: Blucher, 2016.
RIBEIRO, R. C. H. Exercícios de mecânica dos solos. São Paulo: Oficina 
de Textos, 2021.
Referências
Bons estudos!
	Slide 1: Natureza, estado e comportamento dos solos
	Slide 2: Resistência ao cisalhamento do solo
	Slide 3: Vamos refletir?
	Slide 4: Tensões em um elemento de solo
	Slide 5: Tensões em um plano genérico
	Slide 6: Resistência entre partículas
	Slide 7: Na prática
	Slide 8: Resistência ao cisalhamento do solo
	Slide 9: Envoltória de ruptura ou resistência
	Slide 10: Análise da envoltória
	Slide 11: Mohr-Coulomb
	Slide 12: Mohr-Coulomb
	Slide 13: Parâmetros
	Slide 14: Resistência ao cisalhamento do solo
	Slide 15: Ensaios de resistência ao cisalhamento
	Slide 16: Ensaios de resistência ao cisalhamento
	Slide 17: Ensaios de resistência ao cisalhamento
	Slide 18: Quiz
	Slide 19: Quiz
	Slide 20: Quiz - Resolução
	Slide 21: Resistência ao cisalhamento do solo
	Slide 22: Reflita sobre a seguinte situação
	Slide 23: Norte para a resolução
	Slide 24: Norte para a resolução
	Slide 25: Resistência ao cisalhamento do solo
	Slide 26
	Slide 27: Indicação de leitura 1
	Slide 28: Indicação de leitura 2
	Slide 29: Dica do(a) Professor(a)
	Slide 30: Referências
	Slide 31: Bons estudos!