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1 a reimpressão 2009

2a reimpressão 20 II

Grafia atualizada conforme o Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa de 1990, em vigor no Bras il a partir de 2009.

Capa: Mauro Gregolin

Diagramação: Anselmo Trindade Ávila

Ilustrações: Mauro Gregolin e Anselmo T. Ávi la

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)

Pinto, Carlos de Sousa Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas/3a Edição

Carlos de Sousa Pinto. - São Paulo: Oficina de Textos, 2006.

Bibliografia. ISBN 978-85-86238-51-2

I. Mecânica dos Solos 2. Mecânica dos Solos - Estudo e Ensino l. Título

00-0430 - CDD-624. 151307

Índice para catálogo sistemático:

I. Mecânica dos solos: Estudo e Ensino: Engenharia 624.15 1307

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Para indicar a posição relativa da umidade aos limites de mudança de estado, Terzaghi propôs o índice de consistência, com a seguinte expressão:

IC = LL - w

LL-LP

Quando o teor de umidade é igual ao LL, IC = o. A medida que o teor de umidade diminui, o IC aumenta, ficando maior do que 1 quando a umidade fica menor do que o LP.

D eve ser lembrado gue os limites de consistência, de acordo com as normas de ensaio, são determinados com a fração do solo que passa na peneira n° 40 (0,42 mm) e que as umidades geralmente se referem a todo o solo. Portanto, a equação acima só pode ser apl icada diretamente quando o solo passa totalmente pela peneira nO 40. Havendo material retido na peneira, deve-se levar cm consideração, ainda gue qualitativamente, que os grãos da fração mais grossa requerem menos água para o seu recobrimento (vide os Exercícios 1.2 c 4.8 como orientação para a avaliação da consistência neste caso).

O índice de consistência é especialmente representa tivo do comportamento de solos sedimentares. Quando esses solos se formam, o teor de umidade é mui to elevado e a resistência é muito reduzida. A medida que novas camadas se depositam sobre as primeiras, o peso desse material provoca a expulsão da água dos vazios do solo, com a consequente redução do índice de vazios e o ganho de resistência. Da mesma forma, CJuando uma amostra de argila é seca lentamente, nota-se CJue ela ganha resistência progressIvamente.

Propôs-se que a consistência das argilas seja estimada por meio do índice de consistência, conforme a Tab. 2 .5, gue apresenta valores aproximados e é aplicável a solos remoIda dos e saturados. Seu valor é didático, no sentido de realçar a dependência da resistência ao teor de umidade e, conseguentemente, ao aclensamento CJue a argila sofre pela sobrecarga gue ela suporta .

Consistência Indice de consistência

mole < 0,5

média 0,5 a 0,75

rija 0,75 a

dura > 1

o índice de consistência não tem significado guando aplicado a solos não saturados, pois eles podem estar com elevado índice de vaz ios, baixa resistência e baixa umidade, o g ue indicaria um índice de consistência al to.

2.5 Identificação tátil-visual dos solos

Na Aula 1, viu-se como os solos são classificados em função das partículas gue os constituem. E m geral, importa conhecer o estado em gue o

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TAb. 25 Estimativa da consistência pelo índice de consistência

Mecânica dos Solos

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solo se encontra. A classificação inicial acrescenta-se a informação correspondente à compacidade (das areias) ou à consistência (das argilas) .

Com muita frequência, seja porque o projeto não justifica economicamente a realização de ensaios de laboratório, seja porque se está em fase preliminar de estudo, em que ensaios de laboratório não estão disponíveis, é necessário descrever um solo sem dispor de resultados de ensaios. O tipo de solo e o seu estado têm de ser estimados, e isso é feito por meio de uma identificação tá til-visual, manuseando-se o solo e sentindo sua reação ao manuseio.

Cada profissional deve desenvolver sua própria habilidade para identificar os solos. Só a experiência pessoal e o confronto com resultados de laboratório permitirá o desenvolvimento dessa habilidade. Algumas indicações, como as que seguem, podem ajudar.

Como nos sistemas de classificação, o primeiro aspecto a considerar é a provável quantidade de grossos (areia e pedregulho) existente no solo. Grãos de pedregulho são bem distintos, mas grãos de areia, ainda que visíveis individualmente a olho nu, pois têm diâmetros superiores a cerca de um décimo de milímetro, podem se encontrar envoltos por partículas mais finas. Neste caso, podem ser confundidos com agregações de partículas argiJossiltosas.

Para que se possa sentir nos dedos os grãos de areia, é necessáriO que o solo seja umedecido, de forma que os torrões de argila se desmanchem. Os grãos de areia, mesmo os menores, podem ser sentidos pelo tato no manuseio.

Se a amostra de solo estiver seca, a proporção de finos e b'TOSSOS pode ser estimada esfregando-se uma pequena porção do solo sobre uma folha de papel. As partículas finas (siltes e argilas) impregnam-se no papel, ficando isoladas as partículas arenosas.

Definido se o solo é uma areia ou um solo fino, resta estimar se os finos apresentam características de siltes ou de argilas. Alguns procedimentos para essa estimativa são descritos a seguir.

a) Resistência fi seco - Ao se umedecer uma argila, moldar uma pequena pelota irregular (dimensões da ordem de 2 cm) e deixâ-Ia secar ao ar, a pelota fica muito dura e, CJuando CJuebrada, divide-se em pedaços bem distintos. Ao contrário, pelotas semelhantes de siltes são menos resistentes e se pulverizam quando quebradas.

b) Sbaking Tesl - Ao se formar uma pasta úmida (sarurada) de silte na palma da mào, quando se bate esta mào contra a outra, nota-se o surgimento de água na superfície. Ao se apertar torrão com os dedos polegar e indicador da outra mào, a água reflui para o interior da pasta (ê semelhante à aparente secagem da areia da praia, ao redor do pé, quando se pisa no trecho sarurado, bem junto ao mar). No caso de argilas, o impacto das mãos não provoca o aparecimento de água.

c) Dllctilldade - Ao se moldar um solo com umidade em torno do limite de plas ticidade com as mãos, nota-se CJue as argilas apresentam-se mais resistentes nessa umidade do que os siltes.

d) Velocidade de semgeIJ/ - A umidade que se sente de um solo é uma indicação relativa ao LL e LP do solo. Secar um solo na mão do LL até o LP,

por exemplo, é tanto mais rápido quanto menor o intervalo entre os dois limites, ou seja, o IP do solo.

À informação relativa ao tipo de solo deve-se acrescentar a estimativa de seu estado. A consistência de argilas é mais fácil de ser avaliada pela resistência que uma porção do solo apresenta ao manuseio. i\ compacidade das areias é de mais difícil avaliação, pois as amostras mudam de compacidade com o manuseio. É necessário desenvolvet uma maneira indirera de estimar a resistência da areia no seu estado namra!. Esses parâmetros geralmente siio determinados pela resistência que o solo apresenta ao ser amostrado pelo procedimento padronizado nas sondagens.

2.6 Prospecção do subsolo

Para os projetos de engenharia, deve ser fe ito um reconhecimento dos solos envolvidos, para a :;ua identificação, a avaliaçiio de seu estado e, evenrualmente, para amostragem, visando ii realização de ensaios especiais. Amostragem em taludes, abertura de poços e perfurações no subsolo são os procedimentos empregados com esse propósito.

Sondagens de Simples Reconhecimento

O método mais comum de reconhecimento do subsolo é a Sondagem de Simples Reconhecimento, objeto da Norma Brasileira, NBR-6484.

A sondagem comiste essencialmente em dois tipos de operação: perfuração e amostragem.

Perfuração acima do nível d'água

i\ perfuração do terreno é iniciada com trado tipo cavadeira, com 10 cm de diâmetro. Repe tidas operações aprofundam o furo, e o material recol hido é classificado quanto ii sua composição. O esforço requerido para a penetração do trado dá uma primeira indicação da consistência ou compacidade do solo, mas uma melhor informação sobre este aspecto será obtida co m a amostragem (relatada adiante) que costuma ser fe ita de metro em metro de perfuração, ou sempre que ocorre mudança de material.

Atingida uma certa profundidade, introduz-se um tubo de revestimento, com duas polegadas e meia de diâmetro, que é cravado com o martelo que também será usado para a amostragem. Por dentro desse rubo, a penetração progride com trado espira1.

Determinação do nível d'água

A perfuração com trado é mantida até ser atingido o nível d'água, ou seja, até que se perceba o surgimento de áf:,'lla no interior da perfuração ou no tubo de revestimento. Quando isso ocorre, registra-se a cota do nível d'água, interrompe-se a operação e aguarda-se para determinar se o nível se mantém na cota atingida ou se ele se eleva no tubo de revestimento. Se isto ocorrer,

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