Sumário

1 Origem e natureza dos solos, 13
1.1 A Mecânica dos Solos na Engenharia Civil, 13
1.2 As partículas constituintes dos solos, 14
1.3 Sistema solo-água, 18
1.4 Sistema solo-água-ar, 20
1.5 Identificação dos solos por meio de ensaios, 21
Exercícios resolvidos, 27

2 O estado do solo, 35
2.1 Índices físicos entre as três fases, 35
2.2 Cálculo dos índices de estado, 38
2.3 Estado das areias - Compacidade, 39
2.4 Estado das argilas - Consistência, 40
2.5 Identificação tátil-visual dos solos, 43
2.6 Prospecção do subsolo, 45
Exercícios resolvidos, 51

3 Classificação dos solos, 63
3.1 A importância da classificação dos solos, 63
3.2 Classificação Unificada, 64
3.3 Sistema Rodoviário de classificação, 69
3.4 Classificações regionais, 71
3.5 Classificação dos solos pela sua origem, 72
3.6 Solos orgânicos, 73
3.7 Solos lateríticos, 74
Exercícios resolvidos, 74

4 Compactação dos solos, 77
4.1 Razões e histórico da compactação, 77
4.2 O Ensaio Normal de Compactação, 78
4.3 Métodos alternativos de compactação, 81
4.4 Influência da energia de compactação, 82
4.5 Aterros experimentais, 85
4.6 Estrutura dos solos compactados, 86
4.7 A compactação no campo, 86
4.8 Compactação de solos granulares, 88
Exercícios resolvidos, 88

5 Tensões nos solos - capilaridade, 95
5.1 Conceito de tensões num meio particulado, 95
5.2 Tensões devidas ao peso próprio do solo, 96
5.3 Pressão neutra e conceito de tensões efetivas, 97
5.4 Ação da água capilar no solo, 102
Exercícios resolvidos, 107

6 A água no solo - permeabilidade, fluxo unidimensional e tensões de percolação, 113
6.1 A água no solo, 113
6.2 A permeabilidade dos solos, 114
6.3 A velocidade de descarga e a velocidade real da água, 120
6.4 Cargas hidráulicas, 120
6.5 Força de percolação, 122
6.6 Tensões no solo submetido a percolação, 122
6.7 Gradiente crítico, 124
6.8 Redução do gradiente de saída, 126
6.9 Levantamento de fundo, 128
6.10 Filtros de proteção, 128
6.11 Permeâmetros horizontais, 130
Exercícios resolvidos, 131

7 Fluxo bidimensional, 143
7.1 Fluxos bi e tridimensionais, 143
7.2 Estudo da percolação com redes de fluxo, 143
7.3 Rede de fluxo bidimensional, 146
7.4 Traçado de redes de fluxo, 149
7.5 Outros métodos de traçado de redes de fluxo, 150
7.6 Interpretação de redes de fluxo, 150
7.7 Equação diferencial de fluxos tridimensionais, 152
7.8 Condição anisotrópica de permeabilidade, 154
Exercícios resolvidos, 157

8 Tensões verticais devidas a cargas aplicadas na superfície do terreno, 163
8.1 Distribuição de tensões, 163
8.2 Aplicação da Teoria da Elasticidade, 165
8.3 Considerações sobre o emprego da Teoria da Elasticidade, 173
Exercícios resolvidos, 174

9 Deformações devidas a carregamentos verticais, 183
9.1 Recalques devidos a carregamentos na superfície, 183
9.2 Ensaios para determinação da deformabilidade dos solos, 183
9.3 Cálculo dos recalques, 187
9.4 O adensamento das argilas saturadas, 190
9.5 Exemplo de cálculo de recalque por adensamento, 194
Exercícios resolvidos, 195

10 Teoria do adensamento - evolução dos recalques com o tempo, 205
10.1 O processo do adensamento, 205
10.2 A Teoria de Adensamento Unidimensional de Terzaghi, 206
10.3 Dedução da teoria, 209
10.4 Exemplo de aplicação da Teoria do Adensamento, 216
Exercícios resolvidos, 219

11 Teoria do adensamento - tópicos complementares, 223
11.1 Fórmulas aproximadas relacionando recalques com fator tempo, 223
11.2 Obtenção do coeficiente de adensamento a partir do ensaio, 225
11.3 Condições de campo que influenciam o adensamento, 228
11.4 Análise da influência de hipóteses referentes ao comportamento dos solos na teoria do adensamento, 231
11.5 Adensamento secundário, 233
11.6 Emprego de pré-carregamento para reduzir recalques futuros, 237
11.7 Recalques durante o período construtivo, 239
11.8 Interpretação de dados de um aterro instrumentado, 240
Exercícios resolvidos, 242

12 Estado de tensões e critérios de ruptura, 253
12.1 Coeficiente de empuxo em repouso, 253
12.2 Tensões num plano genérico, 255
12.3 A Resistência dos Solos, 260
12.4 Critérios de ruptura, 263
12.5 Ensaios para determinação da resistência de solos, 265
Exercícios resolvidos, 269

13 Resistência das areias, 275
13.1 Comportamento típico das areias, 275
13.2 Índice de vazios crítico das areias, 278
13.3 Variação do ângulo de atrito com a pressão confinante, 281
13.4 Ângulos de atrito típicos de areias, 282
13.5 Estudo da resistência das areias por meio de ensaios de cisalhamento direto, 285
Exercícios resolvidos, 286

14 Resistência dos solos argilosos, 295
14.1 Influência da tensão de pré-adensamento na resistência das argilas, 295
14.2 Resistência das argilas em termos de tensões efetivas, 296
14.3 Comparação entre o comportamento das areias e das argilas, 300
14.4 Análises em termos de tensões totais, 301
14.5 Resistência das argilas em ensaio adensado rápido, 302
14.6 Trajetória de tensões, 306
14.7 Comparação entre os resultados de ensaios CD e CU, 309
Exercícios resolvidos, 335

15 Resistência não drenada das argilas, 319
15.1 A resistência não drenada das argilas, 319
15.2 Resistência não drenada a partir de ensaio de laboratório, 320
15.3 Fatores que afetam a resistência não drenada das argilas, 324
15.4 Resistência não drenada a partir de ensaio de campo, 329
15.5 Resistência não drenada a partir de correlações, 331
15.6 Comparação entre os valores obtidos por diferentes fontes, 332
15.7 Influência da estrutura na resistência não drenada, 333
15.8 Análise da resistência não drenada de uma argila natural, 333
Exercícios resolvidos, 335

16 Comportamento de alguns solos típicos, 343
16.1 A diversidade dos solos e os modelos clássicos da Mecânica dos Solos, 343
16.2 Solos estruturados e cimentados, 345
16.3 Solos residuais, 346
16.4 Solos não saturados, 352
16.5 Solos colapsíveis, 353
16.6 Solos expansivos, 354
16.7 Solos compactados, 360

Bibliografia comentada, 363