Brevê História da Mecânica dos solos

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Breve História da Mecânica dos Solos
Disciplina: Mecânica dos Solos
Prof. David Nobre
Autor: Leandro Santos da Silva
Mat.201908465328
1. Introdução
2. Pré-história
3. Antiguidade
4. Idade clássica
5. Idade média
6. Renascimento ao séc. XIX
7. Séc. XX até os dias de hoje
8. Mecânica dos Solos no Brasil
Breve História da Mecânica dos Solos
Introdução
A Mecânica dos solos é uma disciplina da Engenharia Civil 
que estuda e prognostica o comportamento de maciços terrosos, quando sujeitos a esforços ou alívios provocados por obras de Engenharia. Todas as obras
de uma forma ou de outra apoia-se no solo outras, usam o próprio solo como elemento de construção em barragens, aterros e estradas. Por isso é importante 
que se compreenda o comportamento, para saber como os diversos materiais irão interagir com os maciços terrosos.
A necessidade de se trabalhar com a mecânica dos solos
é tão antiga quanto a própria civilização, erguer estruturas que o solo possa suportar sem se romper ou recalcar, depende da distribuição da carga dessas estruturas que não pode ser exagerada ou desproporcional. O solo é formado na natureza de minerais, material orgânico, água e ar.
2. Pré-história
A Mecânica dos solos não era conhecida de nossos ancestrais, mas mesmo sem o conhecimento formal de hoje, nas mais primitivas civilizações o solo foi usado como material de fundação de estruturas ou para as próprias estruturas. Usado para construções de colinas de terra, para refúgio em enchentes , abertura de cavernas para moradia e proteção, canais diques e fortificações.
Notadamente o homem pré-histórico teve um desenvolvimento longo em compreender e trabalhar o solo.
Ruínas de Göbekli Tepe, na atual Turquia, cujas estruturas datam de c. 10 000 a.C., sendo os megalitos mais antigos já encontrados.
3. Antiguidade
Na antiguidade tanto no extremo oriente como no oriente médio, os problemas que o homem tinha em manejar o solo com construções de pontes, estradas, canais e diques, já eram catalogados e os responsáveis pelas construções utilizavam dessas informações que continham rudimentarmente uma descrição do solo e o que ele pode suportar ou pra que ele serve e como transpor as dificuldades construtivas e de utilização impostas pelos diversos tipos de solos. Na China antiga na fundação de sua civilização que se deu as margens do rio Amarelo de economia agrária foram beneficiados por uma formação sedimentar amarela-acastanhada, rica em calcário e muito boa para o cultivo. 
Ele só é fertil quando úmido, nas secas ele se transforma em pó. Para controlar o rio, foram construídos rede de canais, diques e represas. O rio amarelo e o azul foram ligados e usados para transporte. 
Com a unificação dos reinos e cidades veio a era das dinastias, na 1ª dinastia as primeiras cidades fortificadas construídas com rochas e usando o próprio solo como argamassa, na 2ª dinastia construíram estradas o que viabilizou o comércio e fortaleceu o domínio da administração, na 3ª dinastia foi de curta duração porém sua obra permanece até hoje. Muito preocupados com as ameaças de invasão, foi construído a MURALHA DA CHINA, uma linha de defesa de 3 mil quilômetros.
A grande Muralha da China
No Egito antigo controle das cheias do rio foi condição essencial para o desenvolvimento da civilização na região, Assim, às margens do Nilo foram construídos, com a manipulação do solo, diques e reservatórios, a fim de reter as águas que seriam utilizadas no tempo de escassez das chuvas para a agricultura, a pecuária e o consumo humano e os diques protegiam as construções de enchentes o uso de vigas e caixões feitos de pedra para construir poços eram conhecidos no Egito no antigo império foram edificadas as pirâmides de Guizé época de desenvolvimento matemático que somado a seu conhecimento empírico do solo permitiu a construção de templos e palácios.
Ilustração de diques e cadeias transversais de reservatórios
Após essa era onde representou um grande salto de desenvolvimento com a utilização dos metais e ferramentas que permitiam a escavação do solo e uma capacidade de construção maior e melhor, com construções mais pesadas fez com que novas técnicas construtivas fossem desenvolvidas, motivadas pelos inúmeros problemas verificados, pois o solo recebia essas construções e não resistia. Em geral obras de castelos palácios e templos eram assentes sobre fundações arrumadas com restos de outras estruturas e paredes, misturados ao solo convenientemente compactado as construções eram colocadas umas sobre as outras, data desta época o primeiro código de construção
O código de Hamurabi, rei da babilônia XVII antes de Cristo.
Zigurate de Dur-Kurigalzu 
4. Idade clássica
Na início da idade Clássica os gregos pouco inovaram técnica e materialmente, o que mudou foi o a extração e o uso do mármore e da pedra calcária. As fundações de construções gregas eram constituídas por sapatas isoladas, em terrenos fracos, promoviam a melhora do solo misturando cinzas de carvão, ou calcário mole ou ainda pedregulho para depois compactar. Em algumas fundações por ser o solo mole demais eram usadas estacas de madeira cravadas por máquinas de guerra usadas para transpor muralhas. Essas técnicas eram mais heranças do que desenvolvimento grego. No império Romano é que técnicas construtivas e um acervo considerável,ao contrario dos gregos.
Roma registrava todos seu feitos, mas foi com o engenheiro militar e arquiteto Marco Vitrúvio Póllio (Séc. I a.C.)que registrou os modelos de como distribuir a carga ao solo as características de resistência dos solos, precursor na técnica de compactação de terrenos fracos pela cravação de estacas e da utilização de ensecadeiras para fundações subaquáticas reconheceu em seu tratados, como Plínio (Séc. I a.C.) o atrito nas areias, principalmente em grãos angulosos. Os Romanos além de seus palácios e templos , inventaram o concreto, construíram estradas, aquedutos, diques, canais, muros de arrimo, taludes, poços levaram a outro patamar o manejo do solo para suas construções.
Ilustração de como eram contruídas as estradas romanas. 
5. Idade média
Nesta época pouco se avançou em métodos construtivos com o solo mas o italiano Francesco di Giorgio em 1450 d.C. fima da idade média, inventou o bate estacas e o sistema de bombeamento de ensecadeiras para acelerar as construções de fundações subaquáticas. 
Perfil de fundação 
medieval subaquática
6. Renascimento ao sé. XIX
O renascimento trouxe grande desenvolvimento cientifico Leonardo da Vinci contribuiu com projetos de equipamentos essenciais como ensecadeiras e bate estacas. Em 1561 d.C. Philibert l’Orme escreveu um livro de técnicas construtivas e dedicou um capítulo as fundações e fundações subaquáticas. Mas foi a partir do século XVIII que a experiência que se acumulou até então começou a ser teorizada, ali podemos afirmar que se fundou os primórdio da mecânica dos solos. Temos os trabalho de Gautier, 1717 Aterros arrimados; Bélidor, 1729 Pressões transmitidas por maciços de solos, Perronet, 1769 O efeito da água sobre a estabilidade de taludes naturais e aterros, para citar os mais importantes.
Mas o período clássico da Mecãnica dos solos inicia-se no ano de 1776 com Charles Augustin Coulumb. Ele utilizou os princípios de máximos e mínimos das funções, onde estudamos em Cálculo Diferencial e Integral, para poder determinar a verdadeira posição da superfície de deslizamento dos maciços de solo para cálculo de muros de arrimo. Nesta análise foi empregada as leis de atrito e coesão aplicáveis a corpos sólidos, que originou a equação de Mohr-Coulomb, que expressa a resistência ao cisalhamento em função da coesão, das pressões normais e do ângulo de atrito.
Ꞇ=σ tan(ø) + c
No século XIX, muito autores contribuíram para o progresso da Mecânica dos Solos, dentre eles podem ser citados Collin, Rankine e Darcy. Alexandre Collin em 1846 realizou trabalhos sobre a estabilidade de escavações e aterros e superfície de deslizamento de taludes naturais coesivos.William Jhon Macquorn Rankine em 1845 escreveu trabalhos a respeito do estado de tensão dos solos quais são: ativo, passivo e repouso, que fundamentam as teorias empregadas no cálculo dos empuxos de terra e da capacidade de cargas de fundações. Henri Philibert Gaspard Darcy em 1856 fez estudos sobre a percolação d’água nas areias e definiu a permeabilidade atravé do Coeficiente k, utilkzado até hoje na Mecânica dos solos.
7. Século XX até os dias de hoje
O período compreendido entre 1910 e 1927 caracterizou-se na Mecânica de solos com publicações de várias pesquisas sobre o comportamento dos solos argilosos, onde se estabeleceu suas propriedades e parâmetros fundamentais.
As principais publicações foram:
Atterberg 1911, Estudo sobre as consistências das argilas.
Frontard 1914, Ensaios de cisalhamento em argilas sob condições de carregamento.
Bell 1915, Pressões horizontais, capacidade de carga, ensaios de caixa de cisalhamento para determinação da resistência ao cisalhamento não drenada em amostras indeformadas de argilas.
Fellenius Estudos sobre estabilidade de taludes de argila saturados.
Karl Terzaghi Estudos sobre consolidação de argilas.
O período contemporâneo da história começa com Karl Terzaghi, o pais da Mecênica dos solos tal como a conhecemos, de 19181 a 1925, ele começou no American Robert College, em Istambul seus estudos sobre o comportamento do solo, principalmente sobre o adensamento e consolidação das argilas, e sobre as rupturas por “piping” em areias sob barragens, passou por diversas instituições, no Instituto de Tecnologia de Massachusetts de 1925 a 1929, na Universidade Técnica de Viena, de 1929 a 1939, em 1936 promoveu a primeira conferência da “ International Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering” ISSMFE. Diversos estudos e teorias foram levantados e defendidos e Terzaghi empenhou-se para que viessem a público, pois trariam maior segurança a engenharia. 
Karl Terzaghi se esforçou em consolidar todas essas teorias e o conhecimento até então adquirido sobre Mecânica dos Solos, fundando uma nova área da engenharia, cujo o principal marco foi a publicação do livro “Theoretical Soil Mechanics” em 1943.
Terzaghi e sua publicação
8. Mecânica dos Solos no Brasil
Com a chegada da família Real em 1808, foram fundadas as primeiras escolas de ensino superior. A engenharia civil começa a ser ensinada na Academia Militar, tornando-se um curso específico apenas em 1845, em 1847 é criada a Escola Politécnica do Rio de Janeiro e a Escola de Minas de Ouro Preto e em seus programas continham técnicas de fundações na disciplina Estudo dos Materiais de Construção e sua Resistência, posteriormente se chamou Construção e Grandes Estruturas e no século XIX esta mesma disciplina se tornaria Mecânica dos Solos e Fundações. No século XIX o interesse pela mineração de ferro fez com que Charles Frederick Hartt publicasse sua obra “Geologia e Geografia Física do Brasil”.
Em 1907 Miguel Arrojado Lisboa investigou e estudou as formações geológicas ao longo do traçado da ferrovia Noroeste do Brasil e em 1909 estudou, para a implantação das barragens contra a seca no Nordeste, ainda não eram estudos sobre a Mecânica dos Solos como conhecemos mas levou em consideração as formações e composições do solo. Resumidamente a grande atividade da Engenharia no Brasil Império foram as estradas de ferro que tinham projetos de fundações e aterros infelizmente as referências aparecem muito pouco na literatura nacional. No início do século XX, com o advento do concreto armado os primeiro edifícios de grande porte foram construídos no Brasil, também sem muitas informações. Só existem registros mais precisos no Brasil a partir de 1930.
Pelo fim dos anos 20 início do 30 os edifícios já se apoiavam em sapatas de concreto armado ou blocos de concreto simples, as estacas eram de madeira ou pré-moldadas de concreto armado ou ainda capeadas por blocos de concreto.
As primeiras publicações sobre Mecânicas dos Solos no Brasil destaca-se o estudo de Domingos J.S. Cunha em 1920, professor de Materiais de Construção da Politécnica do Rio de Janeiro, na Revista Brasileira de Engenharia, intitulada “Experimentação dos Terrenos para Estudos de Fundação”.
Outra publicação digna de nota, foram os trabalhos de Emydio de Moraes Vieira sobre as características de deformabilidade dos solos em 1926 e 1927.
Em 1926 foi criado o Laboratório de Ensaios de Materiais, como o objetivo de resolver problemas do concreto armado, esse órgão a partir de 1934 se tornou o IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas, em 1938 Odair Grillo, que teve como assistentes Raimundo de Araújo Costa, Othelo Machado e Milton Vargas, a seção de Solos e Fundações. As principais atividades se deram em dois campos o de estradas e o estudo de fundações de pontes e edifícios, com o desafio de desenvolver métodos de dimensionamentos de pavimentos baseados nas teorias da Mecânica dos Solos, com o edifícios o desafio era desenvolver métodos de prospecção de subsolo. Em 1944 é fundada a Geotécnica S/A, primeira empresa especializada em estudos e projetos de solo do Brasil. Em 1948 a publicação de Terzaghi e Peck, “Soil mechanics in Engineering Pratice”
Em 1944 é fundada a Geotécnica S/A, primeira empresa especializada em estudos e projetos de solo do Brasil. Em 1948 a publicação de Terzaghi e Peck, “Soil mechanics in Engineering Pratice”, onde é apresentado o SPT (Standard penetration test), e com ele a Mecânioca dos Solos no Brasil estabeleceu o parâmetro NSPT , utilizados até os dias atuais.
BIBLIOGRAFIA
https://educacao.uol.com.br/disciplinas/historia/egito-antigo-planicie-fertil-do-rio-nilo-favoreceu-civilizacao-egipcia.htm?cmpid=copiaecolaO 
http://ligadosnahistoria.blogspot.com/2010/06/china-antiga.html
https://www.megacurioso.com.br/educacao/110739-a-curiosa-construcao-babilonica-que-ja-foi-chamada-de-torre-de-babel.htm