TÓPICOS EM GEOTECNIA E OBRAS DE TERRA UFJF

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Apresentação 
 
 
 
 
 
 A disciplina “Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra” foi oferecida pela 
primeira vêz nesta Faculdade em 1996, logo após sua criação e aprovação nos 
orgãos colegiados. 
 
 Foi criada com a intenção de reunir uma série de conhecimentos da área de 
Geotecnia que não estavam contemplados nas outras disciplinas da grade curricular 
do curso de Engenharia Civil. Procurou resgatar também a abordagem sobre Obras 
de Terra que deixou de ser oferecida juntamente com Fundações. 
 
 Esta publicação, em forma de notas de aula, foi feita no sentido de contribuir 
para uma simplificação da tarefa de reunir os assuntos abordados. Não queremos 
com isto que o aluno deixe de consultar livros como os aqui listados e consultados 
por nós na edição destas, pois consideramos ser esta prática importante para a 
formação profissional. 
 
 São utilizadas as diversas bibliografias apresentadas a seguir, sendo inseridos 
textos na integra, publicados por por órgãos, entidades e outros autores, uma vêz 
que estas notas de aula tem como finalidade exclusiva servir de material 
bibliográfico dos conteudos abordados, de forma organizada, aos acadêmicos que a 
cursam. 
 
 Gostaríamos de contar com a compreensão e colaboração dos Srs. Acadêmicos 
e outros leitores na identificação e comunicação das possíveis incorreções, que 
serão consideradas para o aperfeiçoamento deste trabalho. 
 
 Agradeço a todos que colaboraram para a elaboração e edição desta 
publicação e aos alunos bolsistas que ajudaram na sua edição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra - 2006 Prof. M. Marangon 
 
 
 
Índice 
 
 
Introdução 
. Programação do curso 
. Bibliografia 
. A área de geotecnia e obras de terra em Engenharia Civil 
Embasamento teórico-científico e a prática profissional (exemplo de obra de terra) . 
. Revisão dos conceitos básicos de Geologia 
 
Unidade 1 
Geologia aplicada à Engenharia ..................................................................................... 
 
1. 1 – Aplicações da Geologia em projetos de Engenharia Civil ........................................ 
1. 1. 1 – Atividades de superfície .............................................................................. 
a) Obtenção de materiais para construção em geral ............................................... 
b) Construção de estradas, cortes em geral e minas a céu aberto .......................... 
c) Fundações de edifícios ....................................................................................... 
d) Obtenção de água Subterrânea ........................................................................... 
e) Barragens de terra e aterros em geral ................................................................. 
f) Túneis e escavações subterrâneas ....................................................................... 
1. 1. 2 – Atividades de profundidade ........................................................................ 
1. 2 – Elementos estruturais das rochas .............................................................................. 
 a) Deformações das rochas ....................................................................................... 
 b) Dobras .................................................................................................................. 
 c) Falhas ................................................................................................................... 
 d) Fraturas ................................................................................................................. 
. Identificação macroscópica dos principais tipos de rochas .................................... 
1. 3 – Mapas geológicos ...................................................................................................... 
1. 4 – Exercícios práticos de geologia de barragens e túneis ............................................. 
 
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Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra - 2006 Prof. M. Marangon 
 
Unidade 2 
Geotecnia de Fundações ................................................................................................... 
 
2. 1 – Aterros sobre solos moles ......................................................................................... 
2. 1. 1 – Investigações geotécnicas de campo ........................................................... 
. Sondagens ............................................................................................................... 
2. 1. 2 – Investigações geotécnicas de Laboratório ..................................................... 
. Ensaios correntes e especiais ..................................................................................... 
2. 1. 3 – Análise da estabilidade e de recalques em projetos de aterros ...................... 
. Análise de Estabilidade .............................................................................................. 
. Análise de Recalque ................................................................................................... 
2. 1. 4 – Soluções para aceleração de recalques ........................................................... 
2. 1. 5 – Instrumentação geotécnica ............................................................................. 
2. 2 – Rebaixamento do lençol freático ............................................................................... 
2. 2. 1 –Introdução ....................................................................................................... 
2. 2. 2 – Campo de aplicações de vários métodos de rebaixamento ............................ 
2. 2. 3 – Tipos de rebaixamento do lençol freático ...................................................... 
2. 2. 4 – Exemplos de rebaixamento do nível d’água no metrô de São Paulo ............. 
 
Unidade 3 
Geotecnia de contenções ................................................................................................... 
 
3. 1 – Obras de revestimento - Proteção x Obras de contenção .......................................... 
3. 2 – Tipos de contenções x Muros de arrimo - Introdução .............................................. 
3. 3 – Empuxos de terra ...................................................................................................... 
3. 4 – Estabilidade de muros ............................................................................................... 
3. 5 – Muros de concreto armado ........................................................................................ 
3. 6 – Muros de peso ........................................................................................................... 
3. 7 – Uso do software “EMPUFJF” ................................................................................... 
Artigo: Avaliação de pressões horizontais de empuxo de terra para condições de retro 
 aterro irregular e com sobrecarga (Marangon, 1992) ......................................................... 
 
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Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra - 2006 Prof. M. Marangon 
 
Unidade 4 
Análise de estabilidade de taludes ................................................................................... 
 
4. 1 – Introdução ................................................................................................................. 
4. 2 – Tipos e causas dos escorregamentos......................................................................... 
4. 3 – Fator de segurança .................................................................................................... 
4. 4 – Métodos de estabilidade ............................................................................................ 
4. 4. 1 –Introdução ....................................................................................................... 
4. 4. 2 –Método do talude infinito ................................................................................ 
4. 4. 3 –Método de Culmann ........................................................................................ 
4. 4. 4 –Métodos que admitem superfície de ruptura circular ....................................... 
4. 4. 5 –Método das Cunhas ......................................................................................... 
4. 4. 6 –Outros métodos da estabilidade ...................................................................... 
 
Unidade 5 
Barragens de terra e enrocamento ................................................................................ 
 
5. 1 – Definição e objetivos .............................................................................................. 
5. 2 – Elementos de uma barragem ................................................................................... 
5. 3 – Tipos de barragens .................................................................................................. 
5. 3. 1 – Barragens de concreto .................................................................................. 
5. 3. 2 – Barragens de terra ........................................................................................ 
5. 3. 3 – Barragens de enrocamento ........................................................................... 
5. 4 – Seleção do tipo de Barragem .................................................................................. 
5. 4. 1 –Topografia ..................................................................................................... 
5. 4. 2 – Geologia e condições das fundações ............................................................ 
5. 4. 3 – Materiais de construção ............................................................................... 
5. 5 – Fases gerais no estudo de barragens ...................................................................... 
5. 5. 1 – Levantamento topográfico ........................................................................... 
5. 5. 2 – Dados hidrológicos ...................................................................................... 
5. 5. 3 – Mapeamento e estudo geológico .................................................................. 
5. 5. 4 – Planejamento ................................................................................................ 
 5. 5. 5 – Orçamento ..................................................................................................... 
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Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra - 2006 Prof. M. Marangon 
5. 5. 6 – Aplicação dos Ensaios em Análise e Projetos ............................................. 
5. 6 – Exemplo de barragens brasileiras ........................................................................... 
5. 7 – Dimensionamento de taludes de uma barragem de terra 
. Analise de estabilidade ............................................................................................ 
5. 8 –Condições de carregamento ..................................................................................... 
5. 8. 1 – Escolha das seções a serem analisadas ........................................................ 
5. 8. 2 – Escolha dos parâmetros de resistência ao cisalhamento .............................. 
5. 9 – Fatores de segurança ................................................................................................ 
5. 10 – Exemplo de análise de estabilidade ...................................................................... 
5. 11 – Construção do maciço nos trechos de contacto entre materiais diferentes ........... 
5. 11. 1 – Filtros ......................................................................................................... 
5. 11. 2 – Transições .................................................................................................. 
5. 11. 3 – Rip –Rap .................................................................................................... 
5. 11. 4 – Contacto entre o aterro e as estruturas de concreto .................................... 
5. 11. 5 – Construção de membranas de concreto na face do enrocamento ............... 
5. 11. 2 – Transições .................................................................................................. 
 
Unidade 6 
Noções sobre escavações subterrâneas .......................................................................... 
 
6. 1 – Introdução ............................................................................................................... 
6. 2 – Influência dos fatores geológicos ............................................................................ 
6. 3 – Método de escavação em Materiais Duros (rochas) – Método Tradicional ............ 
6. 3. 1 – Introdução .................................................................................................... 
6. 3. 2 – Métodos de avanço ...................................................................................... 
6. 3. 3 – Perfuração da rochas .................................................................................... 
6. 3. 4 – Padrões de perfuração .................................................................................. 
6. 3. 5 – A determinação da seção do túnel ............................................................... 
6. 3. 6 – Ventilação .................................................................................................... 
6. 4 – Escavação em materiais moles ................................................................................ 
 
Unidade 7 
Utilização de microcomputação em geotecnia - Uso de software em projeto ........... 
 
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Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra 
 
 
 
Parte I: Tópicos em Geotecnia 
 
 
Unidade I Geologia Aplicada à Engenharia: A Geologia Aplicada, Geologia e 
Projetos de Engenharia Civil, Noções de Geologia Estrutural e de 
Levantamento de Campo, Mapeamento Geológico; 
 
 
Unidade II Geotecnia de Fundações: 
 
2.1- Aterro sobre solos moles: Ocorrência de solos sedimentares, Ensaios 
de Campo e Laboratório, Previsão de recalque, Técnicas para acelerar 
o adensamento; 
2.2- Ocorrência de Água Subterrânea: Identificação, Rebaixa-mento de 
lençol freático; 
 
 
Unidade III Geotecnia de Contenções: Obras de Proteção x Contenções, Empuxos 
de Terra, Contenções de Peso, Contenções em Cortinas, Solo-
Reforçado, Solo-Pregado, Solo-Cimento; 
 
Parte II: Obras de Terra 
 
 
Unidade IV Análise de Estabilidade de Taludes: Taludes Naturais (encostas), 
Taludes Artificiais (aterros), Métodos de Fellenius e Bishop para 
avaliação de Fator de Segurança; 
 
 
Unidade V Barragens de Terra e Enrocamento: Elementos de Projeto, Percolação 
em maciços terrosos, Análise de estabilidade, Noções sobre 
instrumentação de obras de terra; 
 
 
UnidadeVI Escavações 
 
6.1- Escavações a céu aberto: Estabilidade de valas; 
6.2- Escavações subterrâneas: Noções sobre túneis, Serviços de escavação; 
 
 
Unidade VII Utilização de Microcomputação em Geotecnia 
 
7.1- Projeto auxiliado por computador: Softwares de projeto (CAD’s), pré-
processamento de dados, Software de análise, pós-processamento; 
7.2- Aplicação em projetos de obras de terra: Trabalho prático sobre 
Análise de Estabilidade de um Aterro. 
 
 
 
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BIBLIOGRAFIA: 
 
Geologia Aplicada à Engenharia 
 
• Geologia de Engenharia – Vários Autores – Editores Oliveira, A. M. S. e Brito, S. N. A. 
Associação Brasileira de Geologia – ABGE/Oficina de Textos - 1988 
• Chiossi, Nivaldo José – Geologia Aplicada à Engenharia 
Ed. Grêmio Politécnico da USP 
• Maciel Filho, Carlos Leite – Geologia Geral 
Editora da UFSM 
 
Geotecnia das Fundações 
 
• Almeida, Márcio de Souza S. de – Aterros Sobre Solos Moles 
Editora da UFRJ, 1996 
• Schnaid. Fernando – Ensaios de Campo e Suas Aplicações à Engenharia de Fundações 
Editora Oficina de Textos, 2005 
• Velloso, P. P. C. – Teoria e Prática de Rebaixamento de Lençol D’Água 
Editora L.T.C. Ltda 
• Lima, Maria José C. P. A. – Prospecção Geotécnica do Subsolo 
Editora L.T.C. Ltda 
 
Geotecnia de Contenções 
 
• Moliterno, Antônio – Caderno de Muros de Arrimo 
Editora Edgard Blücher Ltda, 1994 
• Manual Técnico de Encostas - Volumes 01 a 04 
Fundação Instituto de Geotécnica do Município do Rio de Janeiro GEO-RIO 2000 
• Caputo, Homero Pinto – Mecânica dos Solos e suas Aplicações 
Editora L.T.C. Ltda 
 
Análise de Estabilidade de Taludes 
 
• Massad, Faiçal – Obras de Terra Curso Básico de Geotecnia 
Editora Oficina de Textos, 2003 
• Guidicini, Guido e Nieble, Carlos M. – Estabilidade de Taludes Naturais e de Escavação 
Editora Edgard Blücher Ltda, 1984 
 
Barragens de Terra e Enrocamentos 
 
• Cruz, Paulo Teixeira da – 100 Barragens Brasileiras 
Oficina de Textos, 1996 
 
Escavações 
 
• Francis, Fernando Olavo – Túneis em Rochas Brandas 
Editora Interciência, 1989 
 
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Bibliografia Geral 
 1) Caputo, Homero Pinto 1- Mecânica dos Solos e suas Aplicações 
 Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 
 2) Marangon, Márcio, Mecânica dos Solos II - Notas de Aula 
 Faculdade de Engenharia - UFJF - 2006 
 3) Barata, Fernando Emmanuel Barata - Propriedades Mecânica dos Solos - Uma 
Introdução ao Projeto de Fundações 
 Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 
 4) Ortigão, J.A.R. - Introdução à Mecânica dos Solos dos Estados Críticos 
 Livros Técnicos e Científicos Editora 
 5) Simons, Noel E. e Menzies, B. K. - Introdução à Engenharia de Fundações 
 Editora Interciência 
 6) Lambe, T. W. e Whitman, R. V. - Soil Mechanics 
 John Wiley & Sons 
 7) Bueno, Benedito de Souza e Vilar, Orêncio Monje - Mecânica dos Solos 
 Pub. 69 - Imprensa Universitária da UFV. 
 8) Costa Nunes, A. J. - Curso de Mecânica dos Solos e Fundações 
 Editora Globo 
 9) Vargas, Milton - Introdução à Mecânica dos Solos 
 Ed. MacGraw-Hill do Brasil Ltda. 
 
 
 
Introdução ao Curso 
 
 
A Área de Geotecnia e Obras de Terra em Engenharia Civil 
 
 
Sucessos x Insucessos na Construção Civil e nas Obras de Terra – Naturezas Diferentes 
 
 
Exemplo de Dificuldades na Construção de Prédio ... 
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Exemplo de Dificuldades na Construção de uma Escavação á Céu Aberto - Reservatório ... 
 
Apresentação de Exemplo de elaboração de projeto, licitação, execução de serviços e medição 
com destaque e discução sobre questões de ordem geotecnica 
 
 
 
 
 
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Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra - 2006 Prof. M. Marangon 
Revisão de Conceitos Básicos de Geologia 
 
 Mineral 
 Rocha 
 
 
 
 Rochas Magmáticas 
 Rochas Sedimentares 
 Rochas Metamórficas 
 
 
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Solos 
 
Solos Residuais 
Solos Transportados Coluvionar (talus) 
 Aluvionar – sedimentar 
 Eólicos 
Solos Orgânicos 
Solos Evoluídos Pedogeneticamente (lateríticos) 
 
 
* Perfil típico de Intemperismo 
 
 
 
Vista aérea (1994) de uma “obra de terra” - Construção de um grande aterro nas proximidades de uma 
cabeçeira do Aeroporto (J. Fora), que utilizou apenas solo como material de construção. Observe a 
coloração diferenciada do solo cortado, mostrando o contorno da antiga rocha ali existente, que se 
intemperizou, transformando-se. 
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Horizontes: 
 
 
 
 
* Perfil típico de Solos Sedimentares 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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