Avaliação Final (Discursiva) - Mecânica dos Solos Avançados e Introdução a Obras da Terra (ECE105)

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Mecânica dos Solos Avançados e Introdução a Obras da Terra (ECE105) 
GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) 
 
 
 
1Nas análises de mecânica dos solos estudamos os empuxos de terra sobre os solos. O conhecimento 
sobre os empuxos de terra é de fundamental importância para desenvolver os estudos sobre obras 
como muros de arrimo, cortinas de estacas pranchas, construções de subsolos e muitas outras. 
Disserte sobre os empuxos de terra e como eles podem ser definidos. 
 
Resposta esperada 
Os empuxos de terra podem ser entendidos como uma ação horizontal ou o resultado de uma ação 
causadas em maciço de solo, o conhecimento sobre os empuxos de terra é de fundamental importância 
para o desenvolvimento de projetos de estrutura que tem objetivo de prover estabilidade a maciços de 
terra. Os empuxos de terra podem ser definidos como: empuxo em repouso, empuxo ativo e empuxo 
passivo. 
 
 
Minha resposta: 
Entende-se por empuxo de terra as ações ou resultantes das ações horizontais produzidas pelo maciço 
terroso sobre as obras com ele em contato, sendo que a determinação do valor de empuxo da terra é 
fundamental para a análise e dimensionamento de estruturas de contenção, como por exemplo, muros 
de arrimo e construções de subsolos. O valor do empuxo de terra, assim como a distribuição de tensões 
ao longo do elemento de contenção, depende da interação solo-elemento estrutural durante todas as 
fases da obra. O empuxo atuando sobre o elemento estrutural provoca deslocamentos horizontais que, 
por sua vez, alteram o valor e a distribuição do empuxo, ao longo das fases construtivas da obra, devido 
a isto, poderemos ter três situações distintas para esse paramento, o mesmo encontra-se imóvel, se 
movimenta em direção ao maciço ou se movimenta na direção oposta ao maciço, conforme descrito 
abaixo: 
- Empuxo no repouso: a massa de solo se mantém em equilíbrio perfeito, sem deformações em sua 
estrutura, geralmente equilibrada lateralmente pela continuidade do maciço em todas as direções. 
- Empuxo ativo: quando o paramento se “afasta” do solo. Nesse caso o solo sofre uma distensão por esse 
afastamento do plano de contenção, mobilizando sua resistência interna de cisalhamento. 
- Empuxo passivo: o solo sofre compressão pela aproximação do plano de contenção. Nesse caso, são 
mobilizadas tensões de cisalhamento para resistir a essa compressão. 
As teorias clássicas sobre empuxo de terra foram formuladas por Coulomb (1773) e Rankine (1856), 
que apesar de terem conceitos distintos, são simples e de fácil utilização, e continuam sendo 
empregadas até os dias atuais. A teoria de Rankine não leva em conta o atrito entre o terrapleno e a 
superfície do muro sobre a qual se apoia, não correspondendo à realidade, embora a favor da segurança, 
mas contra a economia, ela também obriga a aplicação do empuxo no terço inferior do muro, 
considerando uma distribuição triangular de pressões. Já a teoria de Coulomb embora originalmente só 
se aplique aos solos não coesivos, está mais próxima dos casos reais de empuxos, pois leva em conta o 
atrito entre o solo e a superfície do muro, e nada conclui sobre o ponto de aplicação do empuxo. 
 
 
2A mecânica dos solos é uma ciência que estuda as especificidades dos solos, o solo é um material que 
cobre a superfície da terra, sendo de fundamental importância para o desenvolvimento da agricultura 
e da construção civil e outras áreas. As ciências dos solos são divididas em diversas áreas de 
conhecimento. Na engenharia civil estudamos a mecânica dos solos para analisar as resistências dos 
solos. Disserte sobre a importância de conhecer o comportamento dos solos ao cisalhamento em 
obras de engenharia civil. 
 
Resposta esperada 
É de fundamental importância conhecer as características dos solos, tendo em vista que precisamos 
conhecer a resistência dos solos ao cisalhamento, o qual serve para verificar se as estruturas em solos 
são seguras ou não, ou seja, obras de engenharia, como aterros, fundações, taludes, estruturas de 
contenção, pavimento e outras, a resistência ao cisalhamento dos solos deve ser verificada. 
 
 
 
Minha resposta 
A capacidade dos solos em suportar cargas, depende da sua resistência ao cisalhamento, ou seja, os 
carregamentos externos aplicados na superfície, ou mesmo a própria geometria da superfície da massa 
de solo, contribuem para o desenvolvimento de tensões tangenciais ou de cisalhamento, que podem 
chegar a valores próximos da máxima pressão de cisalhamento que o solo pode suportar sem sofrer 
ruptura, ou a tensão cisalhante que ocorre no plano de ruptura no instante da ruptura, envolvendo duas 
componentes: atrito e coesão. A determinação da resistência ao cisalhamento do solo constitui um dos 
pontos fundamentais de toda a Mecânica dos Solos, e uma avaliação correta deste conceito, é um passo 
indispensável para qualquer análise da estabilidade em obras civis, condiciona projetos e viabiliza a 
execução segura de taludes (cortes e aterros), estruturas de contenções, fundações, entre outras.