Aula 1 - Introdução a Mecânica dos Solos

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Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos
Mecânica dos Solos e Fundações
Universidade Paulista
Apresentação Professor
Thiago Lopes dos Santos
- Graduado em Engenharia Civil – UEG
- Mestre em Geotecnia – UFG
Contato: thiagolopes.engcivil@gmail.com
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Áreas da engenharia
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Descrição do Curso
 OBJETIVOS GERAIS
- Informar e conceituar os processos
conceitos teóricos e práticos básicos de Mecânica
das Rochas e dos Solos.
- Ressaltar os conceitos teóricos e práticos
para as aplicações na Engenharia para o projeto e
dimensionamento de Obras Civis.
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Descrição do Curso
 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Fornecer conhecimentos necessários sobre
gênese da terra e de suas camadas.
- Mapas e perfis geológicos.
- Classificação dos solos.
- Parâmetros característicos do comportamento 
físico dos solos.
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Descrição do Curso
 Conteúdo Programático
 1. Mecânica das Rochas: Origem e aplicações das 
Rochas em Obras Civis.
 2. Mecânica dos Solos: Origem e natureza dos solos 
aplicações em Obras Civis.
 3. Classificação e identificação dos Solos: Forma e 
tamanho das partículas, distribuição granulométrica.
 4. O estado do solo: As três fases dos solos. Limites de 
Liquidez e Plasticidade.
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Descrição do Curso
 Conteúdo Programático
 5. Principais Sistemas de Classificação dos Solos. 
 6. Índices físicos.
 7. Reconhecimento e investigação do sub-solo. 
Identificação visual e táctil. 
 8. Investigações geotécnicas: Métodos de 
Exploração do Subsolo. Profundidade, locação e 
número de sondagens. 
 9. Determinação da tensão admissível do terreno.
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Descrição do Curso
 Conteúdo Programático
 10. Fundações Superficiais (ou Diretas): sapatas 
isoladas, corridas, de divisa, viga alavanca e 
baldrame. Radier.
 11. Dimensionamento e execução de sapatas.
 12. Introdução as Fundações Profundas (Indiretas): 
Estaca moldadas in loco e pré-moldadas. Tubulões.
 13. Recalques.
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Descrição do Curso
 Bibliografia Básica
 CAPUTO, H. P. “Mecânica dos Solos e suas Aplicações”,
Editora LTC, Rio de Janeiro, 2001.
 PINTO, C. de S. “Curso Básico de Mecânica dos Solo”,
Editora Oficina de Textos, São Paulo, 2000.
 FAIÇAL, M. “Mecânica dos solos experimental” Editora
Oficina de Textos, 2016.
 VELLOSO, D.; LOPES, F.R. “Fundações Volumes 1 e 2”,
Editora Oficina Texto, Rio de Janeiro, 2004.
 WICANDER, R.; MONROE, JAMES S. “Fundamentos de
Geologia”, Editora Cengage Learning, São Paulo, 2009.
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Competitividade dos Portos
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Descrição do Curso
 Bibliografia Complementar
 RODRIGUES, J. C. “Geologia para Engenharia Civil”, Editora
Mc Graw Hill, São Paulo, 2000.
 POPP, S. H. “Geologia Geral”, Editora LTC, Rio de Janeiro,
1987.
 HACHICH, W. “Fundações - Teoria e Prática 2ª Edição”,
Editora PINI, São Paulo, 2003.
 ALONSO, Urbano Rodriguez. “Exercícios de Fundações”,
Editora Edgard Blucher, 9a Edição, São Paulo, 1995.
 PRESS, S. GROTZINGER E JORDAN. Para entender a
Terra 4ª edição, 2006;
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Descrição do Curso
 Método de Avaliação
 NP1
Prova  Valor 8,0
Atividades e Exercícios  Valor 2,0
NP2
Prova  Valor 10,0
Atividades e Exercícios  Valor 1,0 (extra)
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1 – Introdução
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 Mecânica dos Solos é um dos ramos mais recentes da
Engenharia Civil;
 Trabalha com uma matéria prima muito heterogênea
e com propriedades complexas, o que dificulta sua
modelação matemática ou ensaio em modelo que
caracteriza complemente seu comportamento;
 Um dos principais responsáveis pelo nascimento e
desenvolvimento da Mecanica dos Solos foi o
austríaco Karl Terzaghi (1883-1963)
1 – Introdução
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O Engenheiro Geotécnico deve ter em mente algumas dificuldades:
 O solo não possui comportamento tensão–deformação linear ou
único;
 O comportamento do solo depende em solicitação, tempo de
aplicação e meio ambiente;
 O solo é diferente para cada região ou local de estudo;
 O solo geralmente a ser estudado não se encontra na superfície e
sim em horizontes profundos, sendo necessário retiradas de
pequenas amostras para seu estudo em laboratório.
 Muitos solos são sensíveis a perturbações de amostragem o que
dificulta a reprodução real de suas características em laboratório.
Deve-se ainda considerar a possibilidade de todos estes fatores se
juntarem em uma única amostra, tornando-se uma difícil solução para
resolução do problema.
1 – Introdução
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Aplicações da Mecânica dos Solos:
Fundações de obras civis;
Aterros Compactados;
Estabilização de Taludes;
Erosões;
Drenagens;
Barragens;
Túneis;
Entre outros
1 – Introdução
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2 – Classificação das Rochas
Rochas ígneas ou 
magmáticas
Rochas sedimentares
Rochas metamórficas
São rochas formadas pela solidificação
de material rochoso fundido (magma
vulcânico).
São rochas formadas pela
transformação de rochas sólidas pré-
existentes sob a influência de altas
pressões e temperaturas (diagênese).
São rochas formadas como produtos do
soterramento de camadas de
sedimentos, sejam elas depositadas em
terra ou no mar.
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2.1 – Rochas ígneas
Rochas ígneas intrusivas
 São formadas no interior da crosta terrestre. Cristais grandes crescem enquanto o
magma resfria, produzindo rochas de granulação grossa;
 Exemplos: granito, gabro
Rochas ígneas extrusivas
 São formadas pelo resfriamento do magma vulcânica que chega à superfície
terrestre;
 Possuem texturas vítreas ou de granulometria fina;
 Exemplos: basalto, riolito
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2.1 – Rochas ígneas
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2.1 – Rochas ígneas
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Rochas sedimentares clásticas ou
detríticas
 Formadas a partir de fragmentos (sedimentos) de
rochas preexistentes através de consolidação por
pressão de sobrecarga e/ou por cimentação.
 Exemplos: arenito, siltito
Rochas sedimentares químicas ou
bioquímicas
 Formadas a partir da combinação e precipitação
de íons dissolvidos na água.
 Exemplo: calcário
2.2– Rochas sedimentares
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2.2– Rochas sedimentares
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Formação de
arenito, situada
em Coconino
County,
Arizona, EUA.
2.2– Rochas sedimentares
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2.3 – Rochas metamórficas
São provenientes de transformações sofridas por
rochas ígneas, sedimentares; ou mesmo
metamórficas;
 Para que essas transformações ocorram são
necessárias condições de altas pressões e
temperaturas, altas pressões, ou altas temperaturas;
Exemplos: Mármore, gnaisse, ardósia, filito, xistos...
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2.3 – Rochas metamórficas
Árdósia
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Ciclo das rochas
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3 – Aplicação das Rochas
As áreas de atuação são classificadas como:
 Atividades de superfície (<100m): fundações, barragens,
estradas e minas à céu aberto.
 Atividades em profundidade (>100m): minas
subterrâneas, túneis, cavernas hidrelétricas,aproveitamento de energia geotérmica.
 Atividades especiais: engenharia do petróleo, engenharia
geotécnica, armazenamentos em cavernas(petróleo,
água, resíduos radioativos, etc.).
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3 – Aplicação das Rochas
 Fundações: são um excelente material de fundação, mas
podem ser fraturados e alterados. É necessário estabelecer
a competência da rocha em relação a sua capacidade de
suportar a carga para níveis toleráveis de deformação.
 Taludes: a mecânica das rochas pode identificar o risco de
ruptura do talude rochoso, seja por tombamento, flexão,
em cunha ou em plano;
 Cavernas: o projeto de construção de grandes cavernas é
influenciado pela presença e distribuição das fraturas do
maciço rochoso;
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3 – Aplicação das Rochas
 Mineração: a mecânica das rochas influi sobre os métodos
de mineração, com a finalidade de se obter uma maior
extração de minério, utilizando-se um mínimo de suporte
artificial das galerias;
 Túneis e poços: a estabilidade de túneis e poços depende
da estrutura da rocha, estado de tensões, regime de fluxo
subterrâneo e técnica de construção;
 Armazenamento de rejeitos radioativos: o isolamento dos
materiais radioativos em relação à biosfera requer o
estudo das fraturas do maciço, capacidade de absorção das
superfícies das fraturas, tensões in situ, condições de
fluxo, temperatura e tempo.
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4 – Intemperismo
 É todo processo que causa a desagregação das rochas,
conduzindo à desagregação dos grãos minerais antes coesos, e
transformando-a em material descontínuo e friável, sem
modificações na sua estrutura cristalina.
 Essa desagregação altera o estado da rocha e do solo
 Variação da temperatura;
 Cristalização de sais;
 Congelamento da água;
 Agentes físicos-biológicos
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4.1 – Intemperismo físico
A desagregação
 Quando física – pode ser causada pela variação da temperatura
(dilatação térmica e contração das rochas), cristalização de sais,
congelamento da água, etc.;
 Quando fisicobiológica – pode ser causada pela ação dos seres
vivos, como o crescimento de raízes, escavação de animais, etc.;
.
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4.2 – Intemperismo químico
A desagregação
 Quando químico – é consequência da relação química entre a
rocha e as várias soluções aquosas, modificando os minerais.
 Quando quimicobiológica – é consequência da razão da atividade
de seres vivos como bactérias do solo ou ação de ácidos
vegetais.
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4.3 – Fatores que influenciam a formação do solo
 Clima: ação da água da chuva e da temperatura;
 Rocha de origem: Influencia na circulação interna da água e na
composição mineralógica do solo;
 Organismos vegetais e animais: modificam as características físicas
e químicas das rochas e dos solos;
 Relevo: interfere na dinâmica da água, no microclima e nos processos
de erosão e sedimentação;
 Tempo: transcorrido sob ação dos demais fatores.
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4.3 – Fatores que influenciam a formação do solo
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4.3 – Fatores que influenciam a formação do solo
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