PROVA DE SELEÇÃO MECANICA DOS SOLOS

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PROVA DE SELEÇÃO – MECÂNICA DOS SOLOS – RESOLUÇÕES 
SUMÁRIO 
1 PROVA 01 ............................................................................................................................... 1 
2 PROVA 02 ............................................................................................................................... 2 
3 PROVA 03 ............................................................................................................................... 6 
4 PROVA 04 ............................................................................................................................. 10 
5 PROVA 05 ............................................................................................................................. 17 
6 PROVA 06 ............................................................................................................................. 20 
7 PROVA 07 ............................................................................................................................. 23 
8 PROVA 08 ............................................................................................................................. 26 
 
 
1 PROVA 01 
 
1. O comportamento das partículas com superfícies especificas distintas é diferenciado, 
pois com a desagregação e a composição das rochas, as partículas irão possuir constituição 
mineralógica que influem no comportamento das areias e argilas, principalmente perante a 
água. Além disso, existem imperfeições na composição mineralógica da argila que deixam seu 
comportamento ainda mais complexo. Como exemplo, as caulinitas e esmectitas presentes nas 
argilas apresentam grande diferença de superfície especifica, sendo a superfície das partículas 
de esmectitas 100 vezes maior do que das partículas de caulinita, indicando diferença de 
comportamento entre solos com distintos minerais-argilas. (PINTO, pag. 5) 
 
2. Umidade, peso específico dos grãos, peso específico natural. (PINTO, pag. 26) 
 
3. Coeficiente de uniformidade: (PINTO, pag. 54) 
 
𝐶𝑢 =
𝑑60
𝑑10
 
𝑑60 = 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 60% 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 
𝑑10 = 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 10% 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 
 
 
 
2 
 
 
Sabendo que: 
CU < 5 – Muito uniforme 
5 < CU < 15 – Uniformidade média 
CU > 15 - Desuniforme 
Obs. : CU < 2 – Areias uniformes 
Temos: 
SOLO D60 D10 CU Classificação 
A 8,5 0,012 708 Desuniforme 
B 1 0,018 55,5 Desuniforme 
C 0,5 0,24 2,1 Muito uniforme 
 
4. O ponto máximo representa uma densidade seca máxima, à qual corresponde uma 
umidade ótima. Uma maior energia de compactação conduz a uma maior densidade seca 
máxima e uma menor umidade ótima, deslocando a curva para a esquerda e para o alto. (PINTO, 
pag. 66 e 70) 
 
5. Tensão total vertical = tensão efetiva + poropressão 
 
Tensão efetiva = 20kN/m³ x 10m = 200kN/m². ????????? 
 
2 PROVA 02 
 
1. O solo tem sua origem imediata ou remota na decomposição das rochas pela 
ação das intempéries. A decomposição é decorrente de agentes físicos e químicos. Variações 
de temperatura provocam trincas, nas quais penetra a água, atacando quimicamente os 
minerais. Os fatores que influenciam na formação dos solos são: 
 
 A natureza da rocha mãe; 
 O clima da região; 
 O agente intempérico de transporte; 
 A topografia da região; 
 Os processos orgânicos. 
 
Os solos podem ser divididos em três grupos: 
a) Residuais; 
Solos que resultam da decomposição e alteração das rochas “in situ” e que permanecem sobre 
a rocha de origem. 
3 
 
 
 
 
b) Transportados; 
São solos sedimentados por um agente transportador, podendo ser classificado de acordo com 
esse agente, como segue: 
 Aluvião: Solo que foi transportado devido à ação da água; 
 Eólicos: Solo transportado pelo vento; 
 Colúvio ou Talus: Solo depositado pela ação da gravidade ou peso próprio; 
 Glaciais: Solo deslocado devido ao movimento de geleiras. 
 
c) Solos Orgânicos 
A formação dos solos orgânicos ocorre pela impregnação de matéria orgânica em sedimentos 
pré-existentes ou pela transformação carbonífera de matérias, geralmente de origem vegetal, no 
material sedimentado. 
 
 
 
Tipos: 
 
 Húmus: material escuro e relativamente estável, parte dos produtos da 
decomposição da matéria orgânica. Impregna permanentemente somente os solos finos, por sua 
baixa permeabilidade. 
 Turfa: material fibroso essencialmente de carbono, formado quando ocorre grande 
deposição de folhas, caules e troncos no solo existente. A turfa possui densidade melhor que 
outros solos orgânicos. 
 
 Quanto a identificação tátil-visual dos grãos de um solo, é fundamental que ele se 
encontre bastante úmido. A partícula arenosa revestida é facilmente reconhecida pelo tato, 
enquanto a aglomeração de partículas argilosas se transforma em uma pasta fina. 
 
2. 
 
4 
 
 
 
Pedregulho = 100% - 100% = 0% 
Areia Grossa = 100% -100% = 0% 
Areia Média = 100% - 92% = 8% 
Areia Fina = 92% - 80% = 12% 
Silte = 80% - 18% = 62% 
Argila = 18% - 0% = 18% 
 
3. a) Reduzir futuros recalques, aumentar a rigidez e a resistência do solo, reduzir a 
permeabilidade, etc. (PINTO, pag. 65) 
b) No ensaio de Proctor normal, o solo é compactado em um molde com volume de 944cm³. 
O diâmetro do molde é de 101,6mm. Durante o ensaio em laboratório. O molde é fixado a 
uma chapa de apoio no fundo e a uma extensão do topo. O solo é misturado com várias 
quantidades de água e, depois, compactado em 3 camadas iguais, por um soquete que golpeia 
26 vezes cada camada. A massa do soquete é de 2,5 Kg e a altura da queda é de 30,5 cm. Para 
cada teste, p peso específico natural de compactação, γ, pode ser calculado por: 
 
𝛾 =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑛𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜
 
 
Em cada ensaio, o teor de umidade do solo compactado pode ser determinado no laboratório. 
Com o teor de umidade conhecido, o peso específico seco pode ser calculado por: 
 
𝛾𝑑 =
𝛾
1 + 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒
 
 
Plota-se os valores de γd com seus correspondentes teores de umidade, obtendo o peso 
específico seco máximo e a umidade ótima do solo. 
 
 
4. 𝜎𝑣 = 𝜎′𝑣 + 𝑢 
 
Tensão total = 3x15+1x16+0,6x14+0,4x20 = 77,4 kPa 
Poro-pressão = (5-3)x10 = 20 kPa 
Tensão Efetiva = 77,4 – 20 = 57,4 kPa 
 
5 
 
 
5. Coesão é aquela resistência que a fração argilosa empresta ao solo, pela qual ele se torna 
capaz de se manter coeso, em forma de torrões ou blocos, ou pode ser cortado em formas 
diversas e manter essa forma. 
Ângulo de atrito pode ser entendido como o ângulo máximo que a força transmitida pelo corpo 
à superfície pode fazer com ao plano de contato sem que ocorra deslizamento. O deslocamento 
envolve um grande número de grãos de solos, que podem deslizar entre si ou rolar uns sobre os 
outros, acomodando-se em vazios que encontram no percurso. 
 
6. 𝑃𝑎𝑟𝑔𝑖𝑙𝑎 = 𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜 𝑑′𝑎𝑔𝑢𝑎 
 (17,5 − 10)𝑥ℎ = 6,5𝑥10 
ℎ =
65
7,6
= 8,55 𝑚 
 
7. Adensamento = ESTUDAR! 
 
8. Não. No plano de máxima tensão cisalhante, a tensão normal proporciona uma 
resistência maior do que a tensão cisalhante atuante. 
 
 
 
9. A coesão aparente é, na realidade, um fenômeno de atrito, qual a tensão normal que a 
determina é consequente da pressão capilar. Com a saturação do solo, a parcela da resistência 
desaparece, daí chama-se coesão aparente. Embora, mais visível nas areias, por exemplo, nas 
esculturas de areia feitas nas praias, é nas argilas que a coesão aparente adquire maiores valores. 
 
 
 
 
 
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10. 
Solo LL LP IPIC Classificação 
A 70 40 30 0,83 Rija 
B 55 30 25 0,4 Mole 
 
OBS.: Quanto maior o IC mais sólidos. 
 
 
 
 
 
3 PROVA 03 
 
1. Solo residual é bem graduado, pois possui desde a rocha mãe variação no tamanho dos 
seus grãos, como mostrado no perfil. 
Solo sedimentar ou transportado é mal graduado, pois apresenta um tamanho predominante, a 
depender do sedimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Analise granulométrica, limite de liquidez e limite de plasticidade. 
 
 
 
 
Limite de Liquidez: O limite de liquidez é definido como o teor de umidade do solo no qual 
uma ranhura nele feita requer 26 golpes para se fechar numa concha. Para tal é utilizado o 
aparelho de Casagrande. Diversas tentativas são realizadas, com o solo em diferentes teores de 
umidade, anotando-se o número de golpes para fechar a ranhura, obtendo-se o limite de liquidez 
(LL) pela interpolação dos resultados no gráfico semi-logarítmico golpes x umidade. 
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Limite de Plasticidade: O limite de plasticidade (LP) é definido como o menor teor de umidade 
com o qual se consegue moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro e 10cm de comprimento 
(Figura 10), rolando-se o solo com a palma da mão sobre uma placa de vidro esmerilhado. 
 
Análise Granulométrica: Peneiramento + sedimentação. 
 
3. Com o recalque ocorre, consequentemente, a redução do índice de vazios, sendo índice de 
vazios a relação entre volume de vazios e volume de sólidos, sabendo que o volume de sólidos 
se mantém constante, tem-se a diminuição do volume de volumes, o que ocasiona um aumento 
no grau de saturação, pois este é a relação do volume de água e o volume de vazios, que é 
inversamente proporcional ao grau de saturação. Já a umidade, que é a relação do peso da água 
e o peso de sólidos, terá uma diminuição, pois com o recalque parte da água contida nos vazios 
dos solos foi expulsa, reduzindo sua massa. 
 
4. O grau de saturação tem uma influencia significativa na permeabilidade. Quanto maior a 
saturação maior será a facilidade de percolação; consequentemente, maior será o coeficiente de 
permeabilidade. Quando o solo se encontra acima do nível d’água, diversas as condições podem 
ocorrer., Conforme mostra a Figura 22 o solo pode se encontrar como: 
 Solo seco; 
 Solo parcialmente saturado, devido a processos de infiltração (evaporação) e/ou 
capilaridade; 
 Solo saturado por capilaridade; 
 
 O fenômeno de ascensão de fluidos através de tubos capilares é denominado de 
capilaridade. Os vazios de solo são pequenos e podem ser associados a tubos capilares, ainda 
que irregulares. 
 
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5. A tensão superficial da água tende a aproximar as partículas, ou seja, aumenta a tensão 
efetiva. A ascensão capilar é inversamente proporcional ao tamanho dos grãos, logo é 
maior em solos argilosos. 
 
Este fenômeno físico é conseqüência da tensão superficial (Ts) que ocorre entre 
interfaces líquido-gás. Nesta interface, o líquido se comporta como se estivesse coberto 
por uma membrana elástica em um estado de tensão constante. 
 
6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
9. Processo gradual dependente do tempo de variação de volume do solo devido à 
drenagem da água dos poros, compressão e aumento de tensões efetivas com a 
consequente diminuição de pressão neutra. Quando: ∆u = 0 → O adensamento primário 
cessa e toda a tensão é suportada pelo esqueleto sólido; ∆u → excesso de pressão neutra 
Sendo o solo saturado e as partículas de água e sólidos incompressíveis, toda variação 
de volume deverá ocorrer em função da variação do índice de vazios. Esta variação 
somente ocorrerá por expulsão de água dos vazios (processo de compressão) ou 
absorção de água para dentro dos vazios (processo de expansão). Logo, para que o solo 
se deforme é necessário que haja um processo de fluxo de água em seu interior. 
Processo de adensamento dos solos faz analogia a mola, mostrado abaixo. 
 
 
 
10. Energias de compactação diferentes e maiores que a normal causam um aumento da 
densidade seca e redução da umidade ótima, deslocando as curvas de compactação para 
cima e para a esquerda, como é visto na figura. 
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4 PROVA 04 
 
1. Estudar! 
2. a) 
 
 
 
 
 
 
 SOLO A SOLO B 
PEDREGULHO 100-85=15% 100-90=10% 
AREIA GROSSA 85-60=25% 90-25=65% 
AREIA MEDIA 60-35=25% 25-0=25% 
AREIA FINA 35-20=15% 0 
SILTE 25-8=17% 0 
ARGILA 8-0=8% 0 
 
b) LL=25%; IP=25-10=15%  CL – Argila de baixa compressibilidade. 
3. Em 1925, Karl Terzaghi definiu que o comportamento dos solos saturados quando 
à compressibilidade e à resistência ao cisalhamento depende fundamentalmente da 
pressão média intergranular denominado de tensão efetiva (tensão grão a grão), foi 
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uma das maiores contribuições à engenharia e é considerado o marco fundamental 
do estabelecimento da Mecânica dos Solos com bases científicas independentes. A 
comprovação desse princípio foi feita por Terzaghi de maneira muito simples, 
utilizando um tanque com solo saturado e água. Aumentando o nível da água no 
tanque, a pressão total (σv0) também aumenta no solo. Entretanto, não se observa 
qualquer diminuição de volume no solo, o que vem comprovar que seu 
comportamento é totalmente independente das tensões totais. 
Nos solos saturados (S = 100%) parte das tensões normais é suportada pelo 
esqueleto sólido (grãos) e parte pela fase líquida (água), portanto, tem-se que: 
σ = σ’ + u 
 onde: σ = tensão total; σ’ = tensão efetiva; u = pressão neutra 
 
Exemplo didático a seguir: 
 
4. Da tensão superficial da água surge uma força P que aproxima as partículas, ou seja, 
a água capilar presente nos solos tende a aumentar a tensão efetiva do solo, pois 
resultam das forças transmitidas grão a grão. Essa tensão efetiva confere ao solo 
uma coesão aparente. 
 
5. Resposta na própria prova! Verificar essa resolução com alguém... 
 
6. A tensão efetiva ao longo de toda a espessura irá diminuindo até o instante em que 
se torne nula. Nesta situação, as forças transmitidas de grão para grão vão se anulando 
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até chegar em zero. Os grãos permanecem, teoricamente, nas mesmas posições, mas 
não transmitem forças através dos pontos de contato. A ação do peso dos grãos se 
contrapõe à ação de arraste por atrito da água que percola para cima. 
Como a resistência das areias é proporcional à tensão efetiva, quando esta se 
anula, a areia perde completamente sua resistência. A areia fica num estado definido 
com areia movediça. 
Para se conhecer o gradiente que provoca o estado da areia movediça, pode-se 
determinar o valor que conduz o gradiente que conduz a tensão efetiva a zero, na 
expressão abaixo determinada: 
 
0LiL
Wsub
 
0)i(L
wSUB
 
w
sub
C
i



 
 Este gradiente é chamado gradiente crítico. Seu valor é da ordem de um, pois o peso 
específico submerso dos solos é da ordem do peso específico da água. 
 
7. Permeabilidade é a propriedade que os solos tem de permitir o escoamento de água 
através dos seus vazios. A sua avaliação é feita através do coeficiente de 
permeabilidade. 
 
a) Permeâmetro de Carga Constante 
O permeâmetro de carga constante é utilizado toda vez que temos que medir a 
permeabilidade dos solos granulares (solos com razoável quantidade de areia e/ou 
pedregulho), os quais apresentam valores de permeabilidade elevados. O 
permeâmetro pode ser visto na Figura 2. 
Este ensaio consta de dois reservatórios onde os níveis de água são mantidos 
constantes, como mostra a Figura 2. Mantida a carga h, durante um certotempo, a 
água percolada é colhida e o seu volume é medido. Conhecidas a vazão e as 
dimensões do corpo de prova (comprimento L e a área da seção transversal A), 
calcula-se o valor da permeabilidade, k, através da equação: 
 t Ah
qL
k  
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Figura 2: Permeâmetro de Carga Constante 
 
Onde: 
 q - é a quantidade de água medida na proveta (cm3); 
 L - é o comprimento da amostra medido no sentido do fluxo (cm); 
 A - área da seção transversal da amostra (cm2); 
 h - diferença do nível entre o reservatório superior e o inferior (cm); 
 t - é o tempo medido entre o inicio e o fim do ensaio (s); 
 
 
b) Permeâmetro de Carga Variável 
Quando o coeficiente de permeabilidade é muito baixo, a determinação pelo 
permeâmetro de carga constante é pouco precisa. Emprega-se, então, o de carga 
variável, como esquematizado na Figura 3. 
No ensaio de permeabilidade a carga variável, medem-se os valores h obtidos para 
diversos valores de tempo decorrido desde o início do ensaio. São anotados os valores 
da temperatura quando da efetuação de cada medida. O coeficiente de 
permeabilidade do solos é então calculado fazendo-se uso da lei da Darcy: AL
h
kq  
e levando-se em conta que a vazão de água passando pelo solo é igual a vazão da 
água que passa pela bureta, que pode ser expressa como: dt
adh
q

 (conservação da 
energia). 
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Igualando-se as duas expressões de vazão tem-se: AL
h
k
dt
dh
a  que integrada da 
condição inicial (h = hi, t = 0) à condição final (h = hf, t = tf): 

1t
0t
dt
L
kA1h
0h
h
dh
a
 
conduz a: 
t
L
kA
1h
0h
lna 
, explicitando-se o valor de k: 1h
0h
ln
tA
aL
k


 
 ou 1h
0h
log
tA
aL
3,2k


 
 Figura 3: Permeâmetro de Carga Variável 
 
Onde: 
a - área interna do tubo de carga (cm2) 
A - seção transversal da amostra (cm2) 
L - altura do corpo de prova (cm) 
h0 - distância inicial do nível d`água para o reservatório inferior (cm) 
h1 - distância para o tempo 1, do nível d`água para o reservatório inferior (cm) 
t - intervalo de tempo para o nível d`água passar de h0 para h1 (cm) 
 
 
 
 
 
 
 
8. 
a) Processo de Adensamento: 
Entende-se por adensamento de solo a diminuição dos seus vazios com o tempo, 
devido a saída da água do seu interior. 
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Este processo pode ocorrer devido a um acréscimo de solicitação sobre o solo, seja 
pela edificação de uma estrutura, construção de um aterro, rebaixamento do nível 
de água do lençol freático ou drenagem do solo, entre outros. 
Devido a sua heterogeneidade, grau de saturação, umidade, fração mineral 
predominante, o solo apresenta vários tipos de deformação quando solicitado e, 
cada tipo, exige uma metodologia própria para a sua avaliação. 
 
b) Os processos de compressão podem ocorrer por compactação (redução de 
volume devido ao ar contido nos vazios do solo) e pelo adensamento (redução 
do volume de água contido nos vazios do solo). 
Compressibilidade: Relação independente do tempo entre variação de volume 
(deformação) e tensão efetiva. É a propriedade que os solos têm de serem 
suscetíveis à compressão. 
Adensamento: Processo dependente do tempo de variação de volume 
(deformação) do solo devido à drenagem da água dos poros. 
 
9. a) A compactação é um método de estabilização de solos que se dá por aplicação de 
alguma forma de energia (impacto, vibração, compressão estática ou dinâmica). Seu 
efeito confere ao solo um aumento de seu peso específico e resistência ao 
cisalhamento, e uma diminuição do índice de vazios, permeabilidade e 
compressibilidade. Através do ensaio de compactação é possível obter a correlação 
entre o teor de umidade e o peso específico seco de um solo quando compactado 
com determinada energia. O ensaio mais comum é o de Proctor (Normal, 
Intermediário ou Modificado), que é realizado através de sucessivos impactos de um 
soquete padronizado na amostra. 
 
Procedimento de compactação em laboratório: 
- Adiciona-se água à amostra até se verificar uma certa consistência. Deve-se atentar 
para uma perfeita homogeneização da amostra; 
- Compacta-se a amostra no molde cilíndrico em 3 camadas iguais (cada uma 
cobrindo aproximadamente um terço do molde), aplicando-se em cada uma delas 25 
golpes distribuídos uniformemente sobre a superfície da camada, com o soquete 
caindo de 0,305m; 
- Remove-se o colarinho e a base, aplaina-se a superfície do material à altura do 
molde e pesa-se o conjunto cilindro + solo úmido compactado; 
- Retira-se a amostra do molde com auxílio do extrator, e partindo-a ao meio, coleta-
se uma pequena quantidade para a determinação da umidade; 
- Desmancha-se o material compactado até que possa ser passado pela peneira no .4 
(4,8mm), misturando-o em seguida ao restante da amostra inicial (para o caso de 
reuso do material); 
- Adiciona-se água à amostra homogeneizando-a (normalmente acrecenta-se água 
numa quantidade da órdem de 2% da massa original de solo, em peso). Repete-se o 
processo pelo menos por mais quatro vezes. 
 
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Procedimento de compactação em campo: 
O processo de compactação no campo pode ocorrer de quatro maneiras: 
 
Por compressão, onde a força vertical é o peso próprio do equipamento. 
 
Corresponde aos compressores de rodas metálicas com elevado peso e pequena 
superfície de contato. Indicado para solos granulares, macadames e britas graduadas, 
sendo que para solos com baixa capacidade de suporte inicial a compactação não 
fica homogênea; 
 
• Por amassamento, onde atuam a força vertical (peso) e a força horizontal (efeitos 
dinâmicos). Consiste nos rolos pneumáticos com rodas oscilantes e nos rolos pé de-
carneiro, sendo que o processo gera um adensamento mais rápido do solo; 
 
• Por vibração, onde a força vertical é aplicada com frequências maiores que 500 
golpes/min. Existem vários tipos de equipamentos com a freqüência variando entre 
900 e 2000 golpes/min, sendo que a situação ideal ocorre quando a compactação do 
rolo se combina com a oscilação do material; 
 
• Por impacto. Semelhante ao processo por vibração, sendo que a freqüência é menor 
que 500 golpes/min. Consiste em equipamentos do tio sapo mecânico e bate-estacas, 
utilizados em locais de difícil acesso. 
A escolha do equipamento que irá ser utilizado no campo depende principalmente 
do tipo de material que se deseja compactar. Os principais equipamentos utilizados 
são: 
Rolos lisos de rodas de aço 
 
Consistem no equipamento mais antigo. Os fatores que interferem na compactação 
são a carga por unidade de largura das rodas, largura e diâmetro das rodas. 
 
São utilizados para compactar pedregulhos, areias bem graduadas, misturas de areia 
a argila de média plasticidade e para a compactação de acabamento. Não são 
recomendados para areias uniformes e solos finos com elevada plasticidade, 
podendo ocorrer má compactação das camadas inferiores. 
 
• Rolos pneumáticos: 
 
Existem rolos rebocados com um eixo (mais pesados), rebocados com dois eixos 
(leves; 8 a 13 t) e auto-propulsores (8 a 36 t). São aplicados para solos arenosos ou 
pouco coesivos, devendo-se ter cuidados especiais com a velocidade de operação (5 
a 8 km/h). Os principais fatores que interferem na compactação são a pressão de 
enchimento dos pneus, área de contato entre pneu e superfície e a pressão de contato. 
 
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Na seleção do tipo de equipamento a ser utilizado deve-se observar o espaçamento 
entre rodas, peso bruto e número de rodas. 
 
• Rolos pé-de-carneiro: 
 
Estes rolos são compostos de cilindros metálicosocos com “patas” adaptadas (15 a 
25 cm). Geralmente, as filas com as “patas” são alternadas com 4 “patas” por fila e 
o diâmetro do tambor varia entre 1,0 e 1,5 m. Este tipo de equipamento gera maior 
porcentagem de vazios que os rolos pneumáticos e lisos. 
 
Os fatores que interferem na compactação são a pressão dos pés-de-
carnerio,extensão da camada comprimida pelo rolo, peso total do rolo, área de 
contato de cada pé, número de pés em contato com a camada num dado tempo e o 
número total de pés por tambor. 
 
• Rolos vibratórios: 
 
Podem ser compostos por um ou dois cilindros, rebocados ou não e são eficientes 
para materiais não coesivos. Os fatores que interferem são a freqüência de vibração 
(1750 vpm a 3000 vpm), amplitude (0,3 mm a 0,7 mm), força dinâmica, força 
estática, formas e dimensões da área de contato e estabilidade do equipamento. 
 
Existem outros tipos de equipamentos como o rolo de grelha, as placas vibratórias, 
os rolos combinados e os soquetes mecânicos. 
 
b) Aumento da resistência; diminuição da deformabilidade; diminuição da permeabilidade, 
etc. 
 
 
5 PROVA 05 
 
1. MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS GROSSOS E SILTES 
Os solos grossos são constituídos basicamente de SILICATOS apresentam também na sua 
composição ÓXIDOS, CARBONATOS E SULFATOS. 
Silicato é um composto salino resultante do óxido silício, são abundantes na natureza e 
formam os FELDSPATOS, MICAS e QUARTZO e SERPENTINA. 
ÓXIDOS 
Composto de metalóide e oxigênio, não se une com a água. Hematita (Fe2O3), Magnetita 
(Fe2O4) e Limonita (Fe2O3. H2O). 
CARBONATOS 
Calcita (CaCO3), Dolomita [(CO3)2CaMg]. A calcita é o segundo mineral mais abundante na 
crosta terrestre (). 
 
18 
 
 
 
MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS ARGILOSOS 
As argilas são constituídas basicamente por silicatos de alumínio hidratados, podendo 
apresentar silicatos de magnésio, ferro ou outros metais. Os minerais que formam as frações 
finas pertencem a três grupos: CAULINITA, ILITA e MONTMORILONITA. 
3.3.3.1 CAULINITA 
São formadas por unidades estruturais de silício e alumínio, que se unem alternadamente, 
conferindo-lhes uma estrutura rígida. São relativamente estáveis em presença de água. 
3.3.3.2 ILITAS 
São estruturalmente semelhantes as Montmorilonitas. As substituições isomórficas (não 
alteram o arranjo dos átomos) que ocorrem tornam ela menos expansiva. 
3.3.3.3 MONTMORILONITAS 
Unidades estruturais de alumínio entre duas unidades de silício, e entre as unidades existem n 
moléculas de água. São instáveis em presença de água. Ex: BENTONITA. 
 
 
2. a) Bentonita ou bentonite é a designação dada uma mistura de argilas geralmente 
impura, de grãos muito finos. O tamanho das partículas é seguramente inferior a 0,03% 
do grão médio da caolinita. Consiste principalmente de MONTMORILLONITE (60 a 
80%) podendo conter outras argilas em maior ou menor proporção (nomeadamente illita 
e caulinita) além de quartzo, feldspatos, pirita ou calcita. Forma-se geralmente por 
alteração de cinzas vulcânicas. Contém muitas bases e ferro. 
 
b) Montmorillonita pertence ao grupo das esmectitas, independentemente de sua origem 
ou ocorrência. Possuem como principais características principais o alto poder de 
inchamento, até 20 vezes seu volume inicial, atingindo espaços interplanares de até 100 
Â?, elevada superfície (até 800 m²/g), com capacidade de troca catiônica (CTC) na faixa 
de 60 a 170 meq/100g e tixotropia. Características peculiares como estas lhe conferem 
propriedades muito específicas, que lhe permitem aplicações nas mais diversos áreas. 
Em engenharia civil e trabalhos com fundações, para sustentação de terra, na forma de 
lodo bentonítico; Em construção, como material de selamento; Na elaboração de graxas 
lubrificantes; No tratamento de solo, para melhorar a condutividade do mesmo, 
melhorando o aterramento das redes de distribuição de energia elétrica. 
3. a) 
 
 
19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.. A tensão efetiva ao longo de toda a espessura irá diminuindo até o instante em 
que se torne nula. Nesta situação, as forças transmitidas de grão para grão vão se 
anulando até chegar em zero. Os grãos permanecem, teoricamente, nas mesmas 
posições, mas não transmitem forças através dos pontos de contato. A ação do peso 
dos grãos se contrapõe à ação de arraste 
por atrito da água que percola para cima. 
Como a resistência das areias é 
proporcional à tensão efetiva, quando esta 
se anula, a areia perde completamente sua 
resistência. A areia fica num estado 
definido com areia movediça. 
Para se conhecer o gradiente que 
provoca o estado da areia movediça, pode-se determinar o valor que conduz o 
gradiente que conduz a tensão efetiva a zero, na expressão abaixo determinada: 
0LiL
Wsub
 
0)i(L
wSUB
 
w
sub
C
i



 
 Este gradiente é chamado gradiente crítico. Seu valor é da ordem de um, pois o peso 
específico submerso dos solos é da ordem do peso específico da água. 
 
6.. Da tensão superficial da água surge uma força P que aproxima as partículas, ou 
seja, a água capilar presente nos solos tende a aumentar a tensão efetiva do solo, 
pois resultam das forças transmitidas grão a grão. Essa tensão efetiva confere ao 
solo uma coesão aparente. 
 
7.. Resolução na própria prova. 
 
8.. Prova 04 – Questão 9. 
Exemplos: Aterros, pavimentos, barragens, recalques em edificações, etc. 
 
 SOLO 
PEDREGULHO 100-94=6% 
AREIA GROSSA 94-89=5% 
AREIA MEDIA 89-69=20% 
AREIA FINA 69-65=4% 
SILTE 65-0=65% 
ARGILA 0% 
20 
 
 
6 PROVA 06 
 
01. a) 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. 
Os solos não devem ser compactados abaixo da umidade ótima, por que ela 
corresponde a umidade que fornece estabilidade ao solo. Não basta que o solo 
adquira boas propriedades de resistência e deformação, elas devem permanecer 
durante todo o tempo de vida útil da obra. 
b) Não, pois a densidade seca máxima seria menor que a densidade seca de 
campo, o que não pode ocorrer, devido a densidade seca máxima ser o valor 
onde tem-se a umidade ótima. 
 
 
Pag. 66, Pinto. 
02.Compactação Expulsão de ar, ou seja, redução do índice de vazios. 
Adensamento  Expulsão de água. 
03.. Nas areias o tamanho dos vazios é maior, e ainda o índice de vazios é 
elevado, gerando deformações rápidas. Enquanto nas argilas saturadas, os 
recalques são lentos, pois é necessária a saída da água nos vazios do solo, além 
disso o índice de vazios é menor. 
 
04.. Estudar ainda e pensar! 
 
05. Não é possível calcular poropressão com medidores de nível d’agua, pois a 
poropressão é calculdada através do peso especifico da água e a profundidade 
da camada em relação ao nível da água. Se conhecer apenas a altura do nível da 
água, não tem como obter a profunfidade, não sendo possível, 
consequentemente, obter a poropressão. 
 
06. 
𝜏 = 𝑐′ + 𝜎′𝑡𝑔 Ø 
τ = 10 + σ′ ∗ 1 
Logo: 𝑐′ = 10 
𝑡𝑔Ø = 1 
Ø = 45° 
 
07. Exercício 6.13. pág. 125, Pinto. Refazer! 
21 
 
 
 
08. Em 1925, Karl Terzaghi definiu que o comportamento dos solos saturados 
quando à compressibilidade e à resistência ao cisalhamento depende 
fundamentalmente da pressão média intergranular denominado de tensão efetiva 
(tensão grão a grão), foi uma das maiores contribuições à engenharia e é consideradoo marco fundamental do estabelecimento da Mecânica dos Solos com bases 
científicas independentes. A comprovação desse princípio foi feita por Terzaghi de 
maneira muito simples, utilizando um tanque com solo saturado e água. 
Aumentando o nível da água no tanque, a pressão total (σv0) também aumenta no 
solo. Entretanto, não se observa qualquer diminuição de volume no solo, o que vem 
comprovar que seu comportamento é totalmente independente das tensões totais. 
Nos solos saturados (S = 100%) parte das tensões normais é suportada pelo 
esqueleto sólido (grãos) e parte pela fase líquida (água), portanto, tem-se que: 
σ = σ’ + u 
 onde: σ = tensão total; σ’ = tensão efetiva; u = pressão neutra 
09. a) O ensaio de compressão triaxial convencional consiste na aplicação de um 
estado hidrostático de tensões e de um carregamento axial sobre um corpo de prova 
cilíndrico do solo. Para isto, o corpo de prova é colocado dentro de uma câmara de 
ensaio, cujo esquema é mostrado na figura 5. 15, e envolto por uma membrana de 
borracha. A câmara é cheia de água, à qual se aplica uma pressão, que é chamada 
pressão confinante ou pressão de confinamento do ensaio. A pressão confinante 
atua em todas as direções, inclusive na direção vertical. O corpo de prova fica sob 
um estado hidrostático de tensões. 
b) Ensaio adensado drenado ou ensaio drenado (ensaio CD): A característica 
fundamental desse ensaio, que também é conhecido como ensaio tipo CD – 
consolidad drained ou tipo S – slow (lento), é que as tensões aplicadas na amostra 
são efetivas (tensões atuam no arcabouço estrutural dos solos). São ensaios em que 
há permanente drenagem do corpo de prova. Aplica-se a pressão confinante e 
espera-se que o corpo de prova adense, ou seja, que a pressão neutra se dissipe. A 
seguir, a tensão axial é aumentada lentamente, para que a água sob pressão possa 
sair. Desta forma, a pressão neutra durante todo o carregamento é praticamente 
nula, e as tensões totais aplicadas indicam as tensões efetivas que estavam 
ocorrendo, sendo portanto os parâmetros determinados em termos de tensões 
efetivas (TTE). A referencia “lento” não se refere à velocidade de carregamento, 
mas sim à condição de ser tão lento quanto necessário para a dissipação das pressões 
neutras; se o solo for muito permeável, o ensaio pode ser realizado em poucos 
minutos, mas, para argilas, o carregamento axial requer 20 dias ou mais. 
Ensaio adensado não-drenado (ensaio CU): Nesse tipo de ensaio, também 
conhecido como ensaio tipo CU – consolidad undrained ou tipo R – rapid (rápido) 
ou ainda rápido pré-adensado, a amostra se consolida primeiramente sob a pressão 
hidrostática σ3, como no ensaio lento. Em seguida, após aplicação lenta de σ3, a 
amostra é levada a ruptura por uma rápida aplicação da carga axial σ1 de maneira 
que não se permita a variação de volume, na fase de aplicação de σ1, sem a saída 
de água (ensaio lento para σ3 e ensaio rápido para σ3). A condição essencial desse 
22 
 
 
ensaio é não permitir nenhum adensamento adicional na amostra durante a fase de 
aplicação da carga axial até a ruptura (σ1). Logo, após aplicar σ3, fecha-se as 
válvulas de saída de água pelas pedras porosas dando garantia da condição pré-
estabelecida, independente da velocidade em que essa carga axial seja aplicada. Na 
segunda etapa do ensaio, aplicação de σ1, pode-se pensar que a água dos vazios é 
que irá receber toda a carga de pressão em forma de pressão neutra, mas, no real 
isso não se dá, pois, parte dessa pressão axial é recebida pela fase sólida do solo, 
pois a amostra não está totalmente confinada lateralmente (como no caso do ensaio 
de adensamento). Como no triaxial a amostra só está envolvida por uma delgada 
membrana de latex, há, portanto, condição da estrutura granular absorver esforços 
cortantes desde o início do ensaio. No ensaio a pressão neutra age-ocorre em seu 
valor absoluto, podendo ser medida. Este ensaio indica a resistência não drenada 
em função da tensão de adensamento. Se as pressões neutras forem medidas, a 
resistência em termos de tensões efetivas também é determinada, razão pela qual 
ele é muito empregado, pois permite determinar a envoltória de resistência em 
termos de tensão efetiva (TTE) num prazo muito menor do que o ensaio CD ou 
ainda em termos de tensões totais (TTT). 
Ensaio não-adensado não-drenado ou ensaio não-drenado (ensaio UU): Neste 
ensaio, também denominado ensaio tipo UU – unconsolid undrained ou tipo Q – 
quick (imediato), não se permite em nenhuma etapa adensamento (consolidação) 
da amostra. As válvulas de comunicação entre as pedras porosas e os buretos de 
medição serão fechadas impedindo a drenagem da mesma durante as aplicações das 
tensões. No ensaio, aplica-se a pressão hidrostática σ3 e, de imediato, se rompe o 
corpo de prova com a aplicação da pressão axial σ1, em velocidades padronizadas. 
Não se conhecem as pressões efetivas em nenhuma das fase de execução do ensaio 
nem tão pouco sua distribuição. O ensaio é geralmente interpretado em termos de 
tensões totais (TTT). 
10. PLASTICIDADE: Define-se plasticidade como sendo a propriedade dos solos finos 
que consiste na maior ou menor capacidade de serem moldados sob certas condições 
de umidade. Segundo a ABNT/NBR 7250/82, a plasticidade é a propriedade de solos 
finos, entre largos limites de umidade, de se submeterem a grandes deformações 
permanentes, sem sofrer ruptura, fissuramento ou variação de volume apreciável. 
As partículas que apresentam plasticidade são, principalmente, os argilo-minerais. 
Os minerais como o quartzo e o feldspato não desenvolvem misturas plásticas, 
mesmo que suas partículas tenham diâmetros menores do que 0,002mm. 
 A influência do teor de umidade nos solos finos pode ser facilmente avaliada pela 
análise da estrutura destes tipos de solos. As ligações entre as partículas ou grupo 
de partículas são fortemente dependentes da distância. Portanto, as propriedades de 
resistência e compressibilidade são influenciadas por variações no arranjo 
geométrico das partículas. Quanto maior o teor de umidade implica em menor 
resistência. 
A plasticidade de um solo é devida aos argilo-minerais, às micas e aos húmus 
existentes. O teor de argilo-minerais na fração argila dos solos é, quase sempre, 
23 
 
 
muito superior aos de mica e de húmus e, portanto, o estudo dos argilo-minerais 
deve merecer destaque. 
CONSISTÊNCIA: No inicio do século XX, um químico sueco Albert Atterberg, 
realizou pesquisas sobre as propriedades dos solos finos (consistência). Segundo ele, 
os solos finos apresentam variações de estado de consistência em função do teor de 
umidade. Isto é, os solos apresentam características de consistência diferentes 
conforme os teores de umidade que possuem. Há teores de umidade limite que foram 
definidos como limites de consistência ou limites de Atterberg. O termo consistência 
refere-se primariamente ao grau de resistência e plasticidade do solo que dependem 
das ligações internas entre as partículas do solo. Os solos ditos coesivos possuem 
uma consistência plástica entre certos teores limites de umidade. Abaixo destes 
teores eles apresentam uma consistência sólida e acima uma consistência liquida. 
Pode-se ainda distinguir entre os estados de consistência plástica e sólida, uma 
consistência semi-sólida. Uma massa de solo argiloso no estado líquido (por 
exemplo, lama) não possui forma própria e tem resistência ao cisalhamento nula. 
Retirando-se água aos poucos, por secamento da amostra, a partir de um teor de 
umidade esta massa de solo torna-se plástica, quando para um teor de umidade 
constante poderá ter sua forma alterada, sem apresentar uma variação sensível do 
volume, rupturaou fissuramento. Continuando o secamento da amostra, atinge-se 
um teor de umidade no qual o solo deixa de ser plástico e adquire a aparência de 
sólido, mas ainda apresentando uma variação de volume para teores de umidade 
decrescentes, porém mantendo-se saturado, se encontrando no estado semi-sólido. 
Finalmente, a partir de um teor de umidade, amostra começará a secar, mas a volume 
constante, até o secamento total, tendo atingido o estado sólido. 
7 PROVA 07 
 
1. Os argilominerais do grupo das ilitas são cristais lamelares, que possuem rigidez das 
ligações entre camadas e dificuldade à penetração de água e íons. Presença de K+. 
Baixa expansão, absorção d’água e plasticidade. Já os argilominerais do grupo das 
montmorilonitas são pequenos cristais, com possibilidade de quebra dos grãos por 
adsorção d’água, ocasionando grande área superficial. Elevada capacidade de expansão 
e contração, elevada plasticidade e pegajosidade (úmidos), sujeitos a fendilhamentos e 
de consistência dura (secos). 
 
 
2. 
 
 
 
 
 
 
24 
 
 
3. RECALQUE IMEDIATO Imediatamente após o carregamento; 
RECALQUE POR ADENSAMENTO PRIMÁRIO  Processo de compressão do 
solo, com redução de volume, devido a expulsão de água em seus vazios; 
RECALQUE POR ADENSAMENTO SECUNDÁRIO  Processo de compressão do 
solo, com redução de volume, devido a expulsão e/ou a deformação da água adsorvida 
pelos grãos do solo. 
4. a) Deve aumentar a umidade do solo até atingir a umidade ótima. 
b.) Deve-se misturar o solo de modo a secá-lo até que a umidade seja menor que a 
umidade ótima, daí então é acrescentada a água necessária para atingir a umidade 
ótima. 
5. Prova 03. Questão 5. 
6. Resolução na própria prova. 
7. O ensaio de cisalhamento direto tem por objetivo a definição dos parâmetros de 
resistência ao cisalhamento dos solos (COESÃO E ÂNGULO DE ATRITO). Aplica-se 
uma tensão normal num plano e verifica-se a tensão cisalhante que provoca a ruptura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ensaio de compressão triaxial tem por objetivo a determinação de parâmetros de 
resistência ao cisalhamento dos solos em termos de tensões efetivas e tensões totais. 
 
O ensaio de compressão simples obtem valores extremamente limitados na sua 
interpretação e utilização prática em geotecnia aplicados para identificar as consistências 
das argilas e quando ensaiadas em amostras naturais e amolgadas nos dão condição de 
determinar a sensibilidade das argilas. 
25 
 
 
 
8.. De modo geral liquefação (ou mais estritamente fluxo por liquefação) designa o 
grupo de fenômenos que apresentam em comum o surgimento de altas poropressões em 
areias saturadas, devidas a carregamentos estáticos ou cíclicos, sob volume constante, 
enquanto que mobilidade cíclica designa a progressiva deformação de areias saturadas 
quando sujeitas a carregamentos cíclicos sob teor de umidade constante. 
 
O fenômeno da liquefação ocorre em areias fofas. A liquefação ocorre pela 
diminuição da resistência efetiva e da rigidez dos solos sob ação de forças externas 
cíclicas ou monotônicas. Esse fenômeno manifesta-se geralmente em materiais 
saturados que, submetidos a tensões cisalhantes, apresentam tendência de contração de 
volume. Como os poros do solo encontram-se totalmente preenchidos por água, e o 
tempo necessário para drenagem é comparativamente maior do que o tempo de 
aplicação do carregamento, esta tendência de contração de volume na condição não-
drenada corresponde a um aumento do valor pressão do fluido presente nos poros do 
solo. 
A liquefação do solo descreve o comportamento de solos que, quando carregados, 
repentinamente sofrem uma transição de um estado sólido para um estado líquido, ou 
ficam com a consistência de um líquido grosso. A liquefação[1] é mais ocorrente no 
desprendimento para moderar solos granulados saturados com drenagem pobre, como 
em areias finas ou areia e cascalho ou contendo fendas de sedimentos impermeáveis[2]. 
9.. Sendo σ3=50kPa e σ1=50+100= 150kPa, a máxima tensão de cisalhamento é igual 
a (150-50)/2=50kPa. Ocorre em planos que formam 45° com os planos principais. 
26 
 
 
 
 
8 PROVA 08 
 
1. a) Solo sedimentar ou transportado é mal graduado, pois apresenta um tamanho 
predominante, a depender do sedimento. Podem ser classificados em: 
 Aluvião: Solo que foi transportado devido à ação da água; 
 Eólicos: Solo transportado pelo vento; 
 Colúvio ou Talus: Solo depositado pela ação da gravidade ou peso próprio; 
 Glaciais: Solo deslocado devido ao movimento de geleiras. 
 b.) Solo residual é bem graduado, pois possui desde a rocha mãe variação no 
tamanho dos seus grãos, como mostrado no perfil. 
 
 
 
 
2. Coeficiente de uniformidade: (PINTO, pag. 54) 
 
𝐶𝑢 =
𝑑60
𝑑10
 
𝑑60 = 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 60% 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 
27 
 
 
𝑑10 = 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 10% 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 
 
CU < 5 – Muito uniforme 
5 < CU < 15 – Uniformidade média 
CU > 15 - Desuniforme 
Obs. : CU < 2 – Areias uniformes 
 
SOLO D60 D10 CU Classificação 
A 0,6 0,08 7,5 Uniformidade Média 
B 0,8 0,018 4,4 Muito uniforme 
C 4,5 0,45 10 Uniformidade Média 
 
3. Resposta: 4000m³. Resolução na própria prova. 
7..a) Ensaio lento ou com drenagem (S ou CD) 
- Terreno argiloso abaixo das fundações de edifícios com camadas de areia 
intercaladas. 
- Problemas de empuxo de terras e estabilidade de taludes em solos argilosos, 
para obras definitivas. 
- Ensaios de solos arenosos. 
Ensaio rápido ou sem drenagem (Q ou UU) 
- Terreno argiloso abaixo das fundações de edifícios. 
- Problemas de empuxo de terras e estabilidade de taludes em solos argilosos, 
para obras temporárias. 
- Barragens de terra 
Ensaio rápido com pré-adensamento (R ou CU) 
- Em barragens de terra quando houver possibilidade de um rápido 
rebaixamento do nível d’água do reservatório. 
b.) Se as pressões neutras forem medidas, é possível determinar a envoltória em 
termos de tensão efetiva num prazo muito menor do que o ensaio CD. 
 
 
 
9.. 
 
a) Solo homogêneo; 
b) Solo saturado; 
28 
 
 
c) Compressibilidade dos grãos sólidos e da água são desprezíveis em relação à 
compressibilidade do solo; 
d) As deformações do solo são consideradas infinitesimais em relação a espessura da 
camada compressível, de forma que esta é considerada constante; 
e) Compressão é unidimensional; 
f) Fluxo da água é unidimensional; 
g) Fluxo pela lei de Darcy; 
h) Parâmetros físicos considerados constantes, como ( kv) e (av); 
i) Única relação linear, independente do tempo, entre o índice de vazios e a tensão 
vertical efetiva, durante o processo de adensamento; 
j) Domínio de pequenos deslocamentos e pequenas deformações. 
 
 
 
 
29 
 
 
10..