Aula 1

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Universidade Estácio de Sá - Campus Sulacap 
Engenharia Civil - Mecânica de Solos 
A ciência da Mecânica dos Solos 
Prof. Marcelo Wermelinger Aguiar Lemes 
 
Rio de Janeiro 
2016.1 
1 - A ciência da Mecânica dos Solos 
2 - Características Gerais 
3 - Propriedades e índices dos solos 
4 - Estrutura dos solos 
5 - Classificação dos solos 
6 - Compactação e CBR 
7 - Capilaridade e permeabilidade dos solos 
8 - Introdução ao estudo de tensões no solo 
9 - Estabilização dos solos 
10 - Investigação geotécnica 
11 - Resistência ao cisalhamento dos solos 
12 - Compressibilidade e adensamento dos solos 
1 – Ementa da disciplina 
2 –Mecânica dos Solos aplicada à 
Engenharia Civil 
Virtualmente toda estrutura é suportada 
por solo ou rocha. Aquelas que não são 
ou flutuam, ou voam ou caem. (Handy, 
R. L. 1995) 
2 –Mecânica dos Solos aplicada à 
Engenharia Civil 
2 –Mecânica dos Solos aplicada à 
Engenharia Civil 
3 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Uso do solo como material de 
construção 
Pirâmides do Egito 
 
• Primitivamente não se 
constituíam em estruturas 
isoladas, mas sim 
integradas num complexo 
arquitetônico de vastas 
dimensões 
 
• Construídas a cerca de 
2700 a.c. com a utilização 
de rochas de calcário. 
3 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Uso do solo como material de 
construção 
Muralhas da China 
 
• Diversas muralhas construídas 
ao longo de dois milênios, tendo 
início próximo de 220 a.c.; 
• Diferentes Materiais e 
condições de projetos; 
• Construídas com blocos de 
rochas, tijolos e calcário; 
• Em regiões de dificil acesso de 
materiais usaram-se inclusive 
feixes de galhos de árvores. 
3 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Uso do solo como material de 
construção 
Povoado de Taos - 
México 
 
• Entre as edificações mais 
antigas construídas tendo o solo 
como base; 
• Ainda são habitadas por 
descendentes dos índios Taos; 
3 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Uso do solo como material de 
construção 
Barragens de Terra - 
China 
 
• Barragens para contenção de 
cheias construídas na China, 
podem ser citadas como 
exemplo dessa interação do 
homem com o solo; 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Principais acontecimentos 
• Século XVII 
 Predominavam a experiência anterior e o empirismo; 
 
 Primeiros tratamentos matemáticos, por exemplo Galileu Galilei 
com um trabalho sobre comportamento sobre maciços 
granulares; 
 
• Século XVIII 
 Destaque para Coulomb, que introduziu o princípio básico da 
resistência ao cisalhamento dos solos e teorias para o estudo da 
estabilidade de muros de arrimo. 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Principais acontecimentos 
• Século XIX 
 Alexandre Collin, em 1846, relata observações de campo sobre 
movimento de massa de uma forma geral e sobre estabilidade de 
barragens de terra ; 
 
 Darcy apresenta a lei de escoamento de água em meio poroso, que 
é utilizada para determinação do coeficiente de permeabilidade do 
solo; 
 
 Rankine aplica as esquações de equilíbrio interno ao estudo de 
estabilidade de um maciço de terra homogêneo e indefinido; 
 Boussinesq apresenta a solução matemática para 
o acréscimo de tensões no interior de um maciço 
homogêneo. 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Principais acontecimentos 
• Século XX 
 Atterberg, em 1908, apresenta estudos sobre a plasticidade do solo 
tendo como objetivo sua classificação; 
 
 Em 1913 cria-se na Suécia a Comissão Geotécnica das Estradas de 
Ferro, responsável pela investigação dos problemas surgidos nas 
construções dessas estradas; 
 
 Moahr, em 1914 utiliza critério de envoltória de ruptura; 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos – 
Principais acontecimentos 
• Século XX 
 Karl Terzaghi, em 1925, publica o livro “A Mecânica dos Maciços de 
Terra Baseada na Física do Solo”. Nesse livro o autor organiza os 
conhecimentos disponíveis até aquela época e propõe outros, 
podendo-se dizer que nesta data nasce a Mecânica dos Solos como 
uma ciência aplicada, ligada à Engenharia Civil; 
 
 Em 1936 foi realizado o 1º Congresso Internacional de Mecânica 
dos solos e Engenharia de Fundações, na Universidade de Havard, 
Estados Unidos, sendo também criada a Associação Internacional 
de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações. 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos no 
Brasil 
• A efetivação e contitucionalisação 
 A Associação Brasileira de Mecânica dos Solos (ABMS) foi fundada 
em 21 de julho de 1950, com a ampliação de suas atividades de 
técnicos científicas o nome foi mudado em 1996 para Associação 
Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, sendo 
mantida a sigla inicial; 
 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos no 
Brasil 
• Obras importantes no período inicial do séc. XX 
 
 Fundações de obras marítimas com caixões cravados sob ar 
comprimido em obras portuárias no Rio de Janeiro; 
 
 Perfuração de rochas por Paulo de Frontin na duplicação de linha 
da Central do Brasil onde dois km de túneis foram abertos em 17 
meses; 
 
 A construção da Ferrovia Mairinque-Santos com uma 
impressionante sequencia de 31 túneis e 31 pontes e viadutos na 
Serra do Mar; 
 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos no 
Brasil 
• Obras importantes no período inicial do séc. XX 
 
 Construção de túneis urbanos totalmente em terra, avenida 9 de 
julho em São Paulo, usando pela primeira vez no Brasil a técnica do 
ar comprimido e escudo; 
 
 Construção de dezenas de barragens de terra pela então IFCOS no 
nordeste; 
4 – Histórico da Mecânica dos Solos no 
Brasil 
• Primeiros cursos de Mecânica de Solos 
 
 1940 – Milton Vargas – Instituto Politécnico de São Paulo; 
 1942 – Odair Grillo – Escola Técnica do Exército/RJ; 
 1951 – Odair Grillo – Mackenzie; 
 1952 – Rufino Pizzarro – Escola Nacional de Engenharia/RJ; 
 1960 – Eládio Petrucci – Escola de Engenharia/RS; 
 1962 – Silvio Barbosa – Escola de Engenharia/MG; 
 1971 – Hernani Sobral – Escola Politécnica da Bahia; 
 Posteriormente passou a ser disciplina independente e obrigatória 
nos cursos de Engenharia Civil. 
5 – Enquadramento da Mecânica de 
Solos 
Objetivo da Mecânica dos solos: Estudar as 
propriedades físicas e e mecânicas dos solos 
e suas aplicações em obras de Engenharia 
Civil, quer como material, quer como suporte. 
5 – Definições de Solos 
• Material Heterogêneo e Trifásico 
 
 
 
 
• Comportamento não Linear – Curva de tensão 
deformação não é uma reta 
5 – Definições de Solos 
• Anisotrópico – Propriedades mudam de acordo com a direção 
considerada; 
• Material conservativo – Guarda o que lhe aconteceu em sua 
memória, o que influência seu comportamento 
• Complexidade dos solos; 
• Limitações dos modelos matemáticos e teorias; 
• Necessidade de um banco de dados de casos similares; 
• Importância do conhecimento da Mecânica dos Solos; 
• Importância de ensaios de laboratório e campo para a 
determinação das propriedades do solo 
5 – Definições de Solos 
Vargas (1977) define solo como todo material da crosta 
terrestre que não oferece resistência intransponível à 
escavação mecânica, podendo ser escavado através de 
pá, picareta, escavadeira, etc, sem a necessidade de 
explosivos, que que perde totalmente a resistência 
quando em contato prolongado com a água.