MECSOLOS_04_Perme Adens_lauda

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MECÂNICA DOS SOLOS / JOSÉ LAVRADOR FILHO /VALDIR AP. GALIANO 
AULA 04 – PERMEABILIDADE E ADENSAMENTO DOS SOLOS 
1 Permeabilidade dos solos1 
 O estudo da percolação de água no solo (da permeabilidade) é importante porque intervêm num grande 
número de problemas práticos, tais como: drenagem, rebaixamento do nível d’água, cálculo de vazões, 
análise de recalques e estudo de estabilidade. 
 O interior da Terra funciona como um vasto reservatório subterrâneo para a acumulação e circulação das 
águas que nele se infiltram. A água subterrânea é originada predominantemente da infiltração das águas 
das chuvas, sendo este processo de infiltração de grande importância na recarga da água no subsolo. A 
recarga depende do tipo de rocha, cobertura vegetal, topografia, precipitação e da ocupação do solo. 
 A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o escoamento da água através dele, 
sendo o seu grau expresso pelo coeficiente de permeabilidade, que é a velocidade real média de 
escoamento através dos vazios do solo, quando a espessura (L) da camada de solo (medida na direção do 
escoamento) é igual à respectiva perda de carga (Figura 1). 
1.1 Lei de Henry Darcy (1856)2 
 “A velocidade (v) do fluxo de um líquido em um meio poroso é 
proporcional ao gradiente hidráulico” 
o Q: Vazão 
o A: Área da seção transversal ao fluxo 
o k: Coeficiente de permeabilidade 
o i: gradiente hidráulico 
ik
A
Q
v   AikQ   A
L
h
kQ 

 
1.2 Coeficiente de permeabilidade: 
 Facilidade com que a água percola por um meio poroso, no 
caso, o solo. Tem unidade de velocidade [L/T]. Determinável 
por meio de ensaios (Figura 2): 
 Granulometria – quanto mais fino menor a permeabilidade; 
 Porosidade – permeabilidade aumenta com a porosidade; 
 Estrutura de solos argilosos e direção do fluxo – conforme a 
compactação e estratificação do solo, ou a presença de 
xistosidades. 
 Grau de saturação 
 Temperatura 
 
Figura 1 – percolação em um permeâmetro 
 
Figura 2 – permeâmetro de carga constante 
2 Compressibilidade e Adensamento dos Solos 
 Compressibilidade: relação entre a variação de volume do solo e a variação do estado de tensões efetivas. 
 Adensamento: o processo de compressão ao longo do tempo de um solo saturado ocasionado pela expulsão 
de uma quantidade de água igual à redução do volume de vazios como resultado da transferência gradual do 
excesso de poro-pressão gerado pelo carregamento para a tensão efetiva. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
1 CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações: Fundamentos, v.1. 6ª edição. Rio de Janeiro, LTC. 1988. ISBN13: 
9788521605591. 234 p. (624.15136 C255m 6. ed.). 
2 PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos com exercícios resolvidos. 3ª edição. Oficina de Textos, 2006. 
ISBN10: 8586238511; ISBN13: 9788586238512. (624.15136 P659c 3. ed.). 
MECÂNICA DOS SOLOS / JOSÉ LAVRADOR FILHO /VALDIR AP. GALIANO 
2.1 Relação Carga-Deformação 
 As deformações dos solos (argilas) são maiores que a dos 
materiais de construção (concreto), mas ocorrem em função do 
tempo, e não instantaneamente à aplicação da carga (Figura 3). 
 Estas deformações, geralmente não uniformes, podem 
comprometer as estruturas assentadas sobre o solo. 
 Para a estimativa dos recalques que ocorrem por adensamento, é 
necessário conhecer as propriedades dos solos e a distribuição de 
pressões produzidas no terreno. 
 
Figura 3 – Diagrama pressão-deformação 
 
2.2 Ensaio de Compressão Edométrica 
 Compressão do solo, dentro de um molde que permite apenas 
deformações de compressão, impedindo deformações laterais. 
 Simulação do comportamento do solo quando é comprimido pela 
ação do peso de novas camadas que sobre ele se depositam Figura 4 – Adensamento sob fundação 
2.3 Processo de Adensamento em uma argila saturada 
 
 Distribuição da carga da fundação (Figura 5) a uma camada de 
argila saturada (compressível e coesiva), limitada por uma camada 
de areia (incompressível) e um leito rochoso (impermeável). 
 0 : pressão transmitida a um ponto M da camada compressível 
de argila saturada (constante no tempo) 
  : pressão efetiva, parte da pressão transmitida às partículas 
sólidas; 
 u : sobrepressão hidráulica, acréscimo de pressão neutra, parte da 
pressão transmitida à água que enche os vazios do solo; 
   tut0  
2.4 Teoria de Terzagui para cálculo de recalques em 
solos pré-adensados 
  21 e,e : índices de vazios 
 0H : altura equivalente às partículas sólidas 
 1H : altura total antes do carregamento:  101 e1HH  
 2H : altura total após o carregamento:  202 e1HH  
 Índice de compressão: 
12
21
C
loglog
ee
C


 
 Recalque: 
 21
1
1 ee
e1
H
H 

  












1
2
C
1
1 logC
e1
H
H 
  fia ,,  : tensão de pré-adensamento, tensão inicial e tensão 
final resultante do carregamento. 
 rC : índice de recompressão 
 Expressão geral para cálculo dos recalques: 
















a
f
C
i
a
r
1
1 logClogC
e1
H
H 
Figura 5 – Adensamento sob fundação 
 
Figura 6 – Cálculo de recalques 
 
Figura 7 – Índice de Compressão de argila 
orgânica mole (Baixada Santista)