Aula 01 Mecânica dos Solos

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Mecânica dos Solos
AULA 01- A CIÊNCIA DA MECÂNICA DOS SOLOS
ENGENHARIA CIVIL
Profª. Drª Nágilla Huerb de Azevedo
nagilla.azevedo@estacio.br
ENGENHARIA CIVIL
➢ Nuvem de Palavras
Defina em uma palavra o que você pensa quando fala:
“Mecânica dos Solos”
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ENGENHARIA CIVIL
➢ O que é a Mecânica dos Solos?
É um ramo da engenharia que estuda o comportamento dos solos em diversas situações
sob diversos aspectos.
➢ Por que estudar Mecânica dos Solos?
Todas as construções estão assentadas sobre o solo, dai a importância de conhecer o
comportamento do solo que receberá a construção em questão.
ENGENHARIA CIVIL
Primeiros Estudos dos Solos
o A necessidade do homem trabalhar com os solos, encontra sua origem nos tempos
mais remotos, no decorrer da civilização. Ex: construção das pirâmides do Egito,
Grande Muralha da China, Aquedutos do Império Romano, entre outras.
o Os primeiros trabalhos sobre o comportamento quantitativo dos solos foram
encontrados somente a partir do Século XVII, em que foram desenvolvidas as “teorias
clássicas” sobre o equilíbrio dos maciços terrosos.
ENGENHARIA CIVIL
Grandes acidentes
o Numerosos acidentes ocorridos com grandes obras de Engenharia no final do Século
XIX, mostrou a inadequada percepção dos princípios até então admitidos, e a
insuficiência de conhecimentos para a tomada de nova orientação.
o Sucessivos escorregamentos de taludes de terra durante a construção do Canal do
Panamá, destacando-se os ocorridos em Cucaracha e Culebra, e nos EUA, as rupturas
de barragens de terra e os sucessivos recalques de grandes edifícios, preocupavam a
American Society of Civil Engineers, que em 1913 resolveu nomear uma comissão para
examinar e opinar sobre o que estava ocorrendo.
o Conclusão: havia a necessidade de se exprimir quantitativamente as propriedades dos
solos, estabelecendo ainda sua classificação e dando ênfase à importância das
partículas coloidais dos solos.
ENGENHARIA CIVIL
Grandes acidentes
o Na Suécia, houve uma série de escorregamentos em taludes de ferrovias, e em 1916
houve o escorregamento de Goteborg, onde um muro de cais se deslocou 5m para o
lado do mar.
o Na Alemanha, houve um acidente na construção do Canal de Kiel, foram realizados
importantes estudos por Krey, destacando-se os de resistência ao cisalhamento dos
solos e os relativos à teoria dos suportes laterais.
o Face às lições desses acidentes e à contribuições referentes aos estudos deu-se lugar a
uma nova orientação para o estudos dos solos.
ENGENHARIA CIVIL
A Mecânica dos Solos
o Em 1925, o Prof Karl Terzaghi publicou seu famoso livro Erdbaumechanik, constitui um marco decisivo
na nova orientação a ser seguida no estudo do comportamento dos solos.
o Nascia então a MECÂNICA DOS SOLOS, constituída de uma fase sólida granular e uma fase fluida.
o Primeiro Congresso Internacional de Mecânica dos Solos e Fundações, realizado em 1936.
o No início de 1938, no Brasil, foi instalado o 1º Laboratório de Mecânica dos Solos, no IPT (Instituto de
Pesquisas Tecnológicas em São Paulo).
o E passa a assumir um papel cada vez mais importante no Brasil com a criação da ABMS – Associação
Brasileira da Mecânica dos Solos em 1950.
ENGENHARIA CIVIL
o Na Engenharia Civil, a grande maioria de suas obras apoiam-se sobre a crosta terrestre e os materiais
que a formam são também utilizados como materiais de construção.
Materiais de 
Construção
Rochas
Solos
o Solo: todo material da crosta terrestre que não oferece resistência instransponível à escavação
mecânica e que perde totalmente toda resistência, quando em contato prolongado com a água.
o Rocha: aquele cuja resistência ao desmonte, além de ser permanente, só pode ser vencida por meio
de explosivos.
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Escavação de Solo
Detonação de Rocha
ENGENHARIA CIVIL
➢ Os solos reagem sob as fundações e atuam sobre os arrimos e coberturas, deformam-
se e resistem a esforços nos aterros e taludes, influenciando as obras segundo suas
propriedades e comportamento.
➢ O estudo teórico e a verificação prática dessas propriedades e atuação constituem a:
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➢ O estudo teórico e verificação prática:
ÍNDICES FÍSICOS 
GRANULOMETRIA
ESTADOS DE CONSISTÊNCIA
COMPACTAÇÃO
ENGENHARIA CIVIL
O Engenheiro de Solos deve ter sempre em mente as dificuldades encontradas quando se trabalha
com solo:
o O solo não possui comportamento tensão – deformação linear ou único;
o O comportamento de um solo depende em solicitação, tempo de aplicação e do meio ambiente;
o O solo é diferente para cada local;
o O solo a ser pesquisado geralmente não está situado na superfície e sim em horizontes
profundos, necessitando ser retirado em pequenas amostras para seu estudo em laboratório;
o Muitos solos são sensíveis a perturbações na amostragem e não reproduzem, em laboratório, suas
características reais.
o Deve-se ainda considerar a possibilidade de todos esses fatores se juntarem, o que acontece
frequentemente, tornando o problema de solos de difícil solução.
ENGENHARIA CIVIL
Transferência de Cargas 
(Tensões)
Superfície do Terreno
A mecânica dos solos tenta “prever” o
comportamento do solo que recebe a
carga de elementos estruturais.
Caracterização do solo;
Parâmetros de resistência;
Índices físicos.
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Tensão: F/A 
ENGENHARIA CIVIL
APLICAÇÕES DE MECÂNICA DOS SOLOS 
➢ Fundações de obras civis
➢ Compactação de solos
➢ Estabilização de solos
➢ Estabilidade de taludes
➢ Erosões
➢ Drenagem
➢ Túneis 
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ENGENHARIA CIVIL
o Por isso se constitui requisito prévio para o projeto de qualquer obra o conhecimento
geológico local, estudo das rochas, solos, minerais que o compõem, bem como a influência da
presença da água sobre a superfície da crosta.
o Se tratando de solos e rochas a Heterogeneidade é a regra, a Homogeneidade a exceção.
o Tais estudos são, de fato, indispensáveis, para se alcançar a “boa engenharia”, àquela que
garante a necessária condição de segurança e, também, de economia.
ENGENHARIA CIVIL
o Um dos maiores riscos que se pode correr no campo da Engenharia Civil é iniciar uma obra sem
um conhecimento perfeito quanto possível do terreno (rocha ou solo) de fundação.
o Ex: Fundação de um arco de ponte que pode se comportar de maneira instável pela possibilidade
de deslocamento do “bloco de rocha”(suposto erroneamente um maciço rochoso) em que se
apoiam as estacas.
ENGENHARIA CIVIL
o O que se busca é prever e adotar medidas que evitem recalques prejudicais ou ruptura do
terreno, com o consequente colapso da obra, ou seja, se procura alcançar a maior estabilidade e
o menor custo da obra, além da proteção de obras vizinhas, quando for o caso.
Interação terreno-fundação-estrutura:
ESTRUTURA
SOLO
ENGENHARIA CIVIL
Deve-se reduzir a mínimo os riscos na execução de uma fundação, porque as falhas decorrentes
desses riscos atingem pelo menos 3 partes interessadas na construção:
1. O proprietário
Para que não haja desperdícios de recursos financeiros;
2. O projetista
Para que possa adotar adequados métodos de cálculo, com prudentes e conservadores
coeficientes de segurança;
3. O construtor
Aprimorando os seus métodos construtivos e, no momento oportuno, alertando o projetista
para ocorrências não previstas nos estudos iniciais.
ENGENHARIA CIVIL
o No planejamento de um programa de investigações geotécnicas deve-se considerar além das
características do terreno – a presença do nível de água e também o tipo de estrutura que será
construída: grande ou pequena, pesada ou leve e rígida ou flexível.
o O tipo de ensaio, o número de furos, a disposição e a profundidade das amostras se
estabelecem em função das dimensões e forma das estruturas, das cargas e das características
dos terrenos.
o É importante que numa investigação geotécnica sejam atendidas duas exigências
fundamentais:
1. Rapidez – paraprever e prover a tempo contra eventuais dificuldades;
2. Confiança nos resultados obtidos – as análises sejam feitas por empresas e profissionais idôneos
e com experiência.
ENGENHARIA CIVIL
o Quanto ao custo de uma investigação geotécnica, em geral ele é negligenciável em valor, mas tal
investigação é indispensável e importantíssima para a definição do tipo de fundação mais
adequada, pois qualquer insucesso nessa definição pode representar além de outros transtornos,
custos elevadíssimos de recuperação da obra e até o seu próprio colapso.
o O engenheiro de fundações, ao planejar e desenvolver o seu projeto, deve obter todas as
informações possíveis atinentes ao problema, estudar as diferentes soluções e variantes, analisar
os processos executivos, prever suas repercussões, estimar os seus custos e só então decidir
sobre a viabilidade técnicas e econômica da sua execução. Só assim, fazendo a adequada
Engenharia, o profissional terá uma relativa tranquilidade.
Dunham (Engenheiro e Projetista, em 1968): “Quem projeta e constrói fundações importantes e 
difíceis não dorme bem durante a noite.”
ENGENHARIA CIVIL
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EXERCÍCIO 01
Pesquise uma Obra que apresentou algum tipo de problema relacionado a falta de
estabilidade do solo em que foi construída (escorregamento de taludes, rupturas de
barragens, grandes recalques, etc).
o Utilize o google forms para fazer a entrega do Exercício:
https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfYTXQxSRl2zZ16HSXg90e3YwSfIoX0mgg7lBOHQf5Ic3zGI
w/viewform?usp=sf_link
A entrega deverá ser feita até dia 16/08 (Domingo), após essa data o Exercício não será
mais recebido.
https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfYTXQxSRl2zZ16HSXg90e3YwSfIoX0mgg7lBOHQf5Ic3zGIw/viewform?usp=sf_link