Mecânica dos Solos 1

ETG012 – Mecânica dos Solos 1

 

Carga Horária Total: 60 horas aula
Carga Horária Teórica: 45 horas aula
Carga Horária Prática: 15 horas aula
Classificação: Obrigatória
Pré-Requisitos: GEL603 – Introdução à Geologia


Ementa:

Histórico e evolução da engenharia geotécnica. Solos sob o ponto de vista de engenharia. Física dos solos. Classificação dos solos. Compactação. Tensões e deformações nos solos. Hidráulica dos solos. Compressibilidade e adensamento dos solos. Drenagem e Filtros. Amostragem de solos. Ensaios de laboratório.

Programa:

  1. Histórico e evolução da engenharia geotécnica
  2. Solos sob o ponto de vista de engenharia
  3. Física dos solos
    • Índices físicos
    • Forma das partículas
    • Textura e granulometria
    • Estados de consistência de solos argilosos
    • Estados de compacidade de solos granulares
    • Atividade das argilas. Tixotropia. Sensibilidade
    • Estrutura dos solos
  4. Classificação dos solos
    • Sistema unificado de classificação
    • Sistema da AASHTO
    • Aplicações
  5. Compactação
    • Conceitos fundamentais
    • Energia de compactação
    • Especificações para os ensaios Proctor Normal e Modificado
    • Curvas de compactação
    • Compactação no campo: equipamentos; execução e controle.
  6. Hidráulica dos solos
    • Conceito de permeabilidade
    • Lei de Darcy
    • Fatores que influenciam a permeabilidade dos solos
    • Determinação do coeficiente de permeabilidade em solos: ensaios de laboratório e de campo
    • Classificação dos solos sob o ponto de vista de permeabilidade
    • Potenciais e carga hidráulica
    • Força de percolação
    • Liquefação
    • Equação geral do fluxo em meio porosos
    • Casos particulares da equação geral do fluxo em meio porosos
    • Equação de fluxo em regime permanente: solução analítica e gráfica; traçado de redes de fluxo.
  7. Tensões e deformações nos solos
    • Conceito de tensão
    • Condições de equilíbrio
    • Tensões normais e cisalhantes
    • Tensões principais
    • Condição axissimétrica
    • Círculo de Mohr
    • Conceito de deformação
    • Estados planos
    • Relações tensão-deformação
    • Princípio das tensões efetivas
    • Tensões geostáticas
    • Coeficiente de empuxo em repouso
    • Tensões devidas à sobrecargas
    • Comportamento tensão-deformação dos solos
  8. Compressibilidade e adensamento dos solos
    • Mecanismos de deformação em solos granulares e argilosos
    • Descrição do fenômeno de adensamento
    • Adensamento unidimensional: analogia mecânica de Terzaghi; hipóteses simplificadoras; equação do adensamento; soluções gráficas da equação; cálculo de recalques e da dissipação dos excessos de poro-pressão.
  9. Drenagem e Filtros
    • Conceitos fundamentais e requisitos básicos de sistemas de drenagem
    • Aplicações de drenagem em obras civis
    • Classificação: estruturas de drenagem em superfície e profundas
    • Tipos de drenos: lineares; profundos; verticais; galerias; coletores e colchões
    • Critérios de dimensionamento de filtros
    • Noções de colmatação de filtros.
  10. Amostragem de solos
    • Tipos de amostras
    • Obtenção de amostras deformadas e indeformadas
    • Efeito da amostragem
  11. Ensaios de laboratório
    • Ensaios de caracterização: indentificação visual e táctil; teor de umidade; massa específica dos sólidos; granulometria conjunta por peneiramento e sedimentação; limites de consistência (liquidez, plasticidade e contração); frasco de areia
    • Ensaios de compactação
    • Ensaios especiais: permeabilidade (carga constante e variável) e adensamento.

 

Bibliografia:

Atkinson, J.H. and Bransby, P.L. (1978). The Mechanics of Soil – An Introduction to Critical State Soil Mechanics. McGraw Hill.
Badillo, E.J. e Rodrigues, A.R. (1975). Mécanica de Suelos. Ed. Limus.
Barata, F.E. (1984). Propriedades Mecânicas dos Solos. LTC.
Caputo, H.P. (1983). Mecânica dos Solos e suas Aplicações.LTC
Cedergreen, H.R. (1977). Seepage, Drainage and Flow Nets. 2nd ed. McGraw Hill.
Craig, R.F. (1997). Soil Mechanics. 6th ed. E & F N Spon.
Cruz, P.T. e Saes, J.L. (1980). Mecânica dos Solos. Grêmio Politécnico da USP.
Das, B.M. (1985). Advanced Soil Mechanics. McGraw Hill.
Fredlund, D.G. and Rahardjo, H. (1993). Soil Mechanics for Unsaturated Soils. John Willey & Sons.
Harr, M.E. (1966). Foundations of Theoretical Soil Mechanics. McGraw Hill.
Harr, M.E. (1991). Groundwater and Seepage. McGraw Hill.
Head, K.H. (1984). Manual of Soil Testing. Pentech Press.
Lambe, T.W. and Whitman, R.V. (1979). Soil Mechanics – SI Version. John Willey & Sons.
Lambe, T.W. Soil Testing for Engineers. John Willey & Sons.
Mitchell, J.K. (1990). Fundamentals of Soil Behavior. John Willey & Sons.
Normas Técnicas da ABNT e ASTM.
Ortigão, J.A.R. (1995). Introdução à Mecânica dos Solos dos Estados Críticos. 2a ed. LTC.
Scott, R.F. (1963). Principles of Soil Mechanics. Addison Wesley Pub. Co.
Terzaghi, K. (1943). Theoretical Soil Mechanics. John Willey & Sons.
Terzaghi, K. and Peck, R.B. (1967). Soil Mechanics in Engineering Practice. John Willey & Sons.
Vargas, M. (1978). Introdução à Mecânica dos Solos. McGraw Hill.