Mecanica Dos Solos

UNIVERSIDADE POTIGUAR

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

APOSTILA DE MECÂNICA DOS SOLOS

PROFESSORA: ANA PATRÍCIA DE JESUS SILVA

TEXTO BASE: 39

Janeiro de 2009

PROGRAMA

I – OS SOLOS 5

I.1 INTRODUÇÃO 5

I.1 O SOLO PARA O ENGENHEIRO 5

I.1.1 Conceito 5

I.1.2 Tipos de solo quanto à origem 6

I.1.3 Tamanho e forma das partículas 6

I.1.4 Identificação Visual e Táctil dos Solos 7

II – PROPRIEDADES DOS SOLOS 8

II.1 ÍNDICES FÍSICOS 8

II.1.1 Relações entre volumes 9

II.1.2 Relações entre pesos e volumes 10

II.1.3 Relações entre pesos 11

II.1.4 Relação entre pesos específicos 11

II.1.5 Relações entre os índices físicos 12

II.2 LIMITES DE CONSISTÊNCIA OU LIMITES DE ATTERBERG 12

II.2.1 Limite de Liquidez (LL) 13

II.2.2 Limite de Plasticidade (LP) 14

II.2.3 Índices de Consistência 14

II.3 SENSITIVIDADE 14

II.4 GRAU DE COMPACIDADE OU COMPACIDADE RELATIVA 14

II.4 GRANULOMETRIA 15

II.4.1 Parâmetros Representativos da curva granulométrica 16

III – ESTRUTURA E CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 17

III.1 ESTRUTURA DO SOLO 17

III.1.1 Estrutura Granular Simples 17

III.1.2 Estrutura Alveolar 17

III.1.3 Estrutura Floculenta 17

III.1.4 Estrutura em Esqueleto 17

III.2 CLASSIFICAÇÃO DO SOLO 17

III.2.1Classificação das areias segundo a Compacidade Relativa 17

III.2.2 Classificação das argilas segundo a resistência à compressão 18

III.2.3 Classificação das argilas segundo a umidade 18

III.2.4 Classificação das argilas segundo a sensitividade 18

III.2.5 Classificação do soloSegundo a Textura 19

III.2.6 Sistema Unificado de Classificação dos Solos 19

IV – TENSÕES NO SOLO 21

IV.1 TENSÕES TOTAIS 21

IV.2 PRESSÃO NEUTRA 21

IV.3 TENSÕES EFETIVAS 22

IV.4 CAPILARIDADE 22

IV.5 TENSÃO HORIZONTAL 23

IV.6 TENSÕES DEVIDAS A UMA CARGA APLICADA NA SUPERFÍCIE DO TERRENO - PROPAGAÇÃO DE TENSÕES NO SOLO 26

IV.6.1 Bulbo de tensões 26

IV.6.2 Método 2:1 26

IV.6.3 Solução de Boussinesq 27

V – PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 28

V.1 INFORMAÇÕES EXIGIDAS NUM PROGRAMA DE PROSPECÇÃO 28

V.2 TIPOS DE PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA 28

V.2.1 Processos indiretos 28

V.2.2 Processos semidiretos 28

V.2.3 Processos diretos 29

V.2.4 Programação de sondagens 33

V.2.5 Amostragem indeformada 33

VI – PERMEABILIDADE 34

VI.1 – CARGA HIDRÁULICA 34

VI.2 - COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE 36

VI.3 –DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE (K) 37

VI.3.1 Métodos Diretos 38

VI.3.2 Métodos Indiretos 40

VI.4 - FATORES QUE INFLUENCIAM NA PERMEABILIDADE DE UM SOLO 40

VII – TEORIA DO ADENSAMENTO 41

VII.1 – O PROCESSO DE ADENSAMENTO DO SOLO 41

VII.1.1 Grau de adensamento ou percentagem de adensamento 44

VII.2 – HISTÓRIA DE TENSÕES _ TENSÃO DE PRÉ-ADENSAMENTO (’AD) 44

VII.3 – ENSAIO DE ADENSAMENTO 45

VII.3.1 Parâmetros de compressibilidade obtidos no gráfico de adensamento 47

VII.4 – CÁLCULO DE RECALQUES 48

VII.4 – FATOR TEMPO 48

VIII – CISALHAMENTO DOS SOLOS 49

VIII.1 – ESTADO PLANO DE TENSÕES 49

VIII.2 – CÍRCULO DE MOHR 50

VIII.3 - CRITÉRIO DE RUPTURA DE MOHR-COULOMB 52

VIII.4 - ENSAIOS PARA DETERMINAR A RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DOS SOLOS 53

VIII.4.1 Ensaio de Cisalhamento Direto 54

VIII.4.2 Ensaio de Compressão Triaxial 54

VIII.4.3 Ensaio de Compressão Simples 55

VIII - COMPACTAÇÃO 58

I – Origem do solo e tamanho dos grãos

I.1 Introdução

A Mecânica dos Solos estuda o comportamento do solo sob o aspecto da Engenharia Civil. O solo cobre o substrato rochoso e provém da desintegração e decomposição das rochas, mediante a ação dos intemperismos físico e químico. Assim, de maneira geral, por causa da sua heterogeneidade e das suas propriedades