Mecânica dos Solos 2

Código:

EC0037

Sigla:

MSOL2

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Geotecnia

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Geotecnia
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEC	275	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	4	-	6	75	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO
Na sequência da Mecânica dos Solos 1, a disciplina de Mecânica dos Solos 2 trata dos conceitos, teorias e métodos usados na Engenharia Civil para o projecto de obras, estruturas ou componentes de estruturas cujas concepção, análise-dimensionamento e construção são condicionadas de modo relevante pelo comportamento mecânico dos maciços terrosos em que estão implantadas, bem como dos métodos empregues para caracterizar este comportamento. Daqui se pode concluir que a Mecânica dos Solos 2 é uma disciplina básica fundamental da Engenharia Civil.
OBJECTIVOS
Ensino de conceitos, teorias e métodos usados na Engenharia Civil para o projecto de obras e estruturas condicionadas de modo relevante pelo comportamento mecânico dos maciços terrosos. Ensino de métodos empregues para caracterizar este comportamento.
CONHECIMENTOS
Descrever os principais ensaios de campo que permitem caracterizar o comportamento mecânico dos solos. Identificar para cada ensaio as vantagens e limitações. Dominar as teorias e metodologias de análise à rotura (equilíbrio limite) de obras geotécnicas: muros de suporte, aterros, taludes, fundações superficiais e profundas. Tomar contacto com análises de deformação aplicadas a assentamentos de fundações superficiais. Tomar contacto preliminar com as obras de terra, em particular com a compactação de materiais de aterro. Tomar contacto com as metodologias de dimensionamento geotécnico.
COMPREENSÃO
Interpretar os resultados dos ensaios de campo de modo a obter estimativas de parâmetros mecânicos do solo (resistência e rigidez). Discutir os problemas de interacção entre um paramento estrutural vertical (ou sub-vertical) e um solo de acordo com o movimento relativo de ambos, de modo a obter as respectivas forças limite de interacção. Relacionar aqueles fenómenos e estas forças com a grandeza das deformações associadas a cada caso. Explicar o efeito tempo nos problemas de carregamento à superfície ou de escavação de maciços argilosos, em associação com as opções mais apropriadas para as análises de estabilidade (a curto prazo e a longo prazo). Explicar os fenómenos envolvidos na instabilização de taludes naturais. Identificar os fenómenos envolvidos na interacção de fundações com o solo adjacente em condições de rotura e em condições de serviço. Para as condições de serviço discutir a influência da deformabilidade da fundação na distribuição das cargas e dos assentamentos, para estruturas isostáticas e hiperestáticas. Tomar contacto com as metodologias de dimensionamento geotécnico usando coeficientes de segurança globais ou parciais, neste caso de acordo com o Eurocódigo 7.
Tomar contacto com as metodologias de estudo das grandes obras de terra.
ANÁLISE E APLICAÇÃO
Seleccionar as características mecânicas dos solos a partir de resultados de ensaios de campo. Aplicar as metodologias de análise à rotura de obras geotécnicas (muros de suporte, aterros, taludes, fundações). Usar programa de cálculo automático para análise de estabilidade de massas de terra. Aplicar as metodologias de avaliação de assentamentos de fundações directas. Proceder ao dimensionamento de fundações e de muros de suporte usando coeficientes de segurança globais ou parciais, neste caso aplicando o Eurocódigo 7.
SÍNTESE
Formular estratégias para estudos e projectos de estabilização de taludes naturais, em combinação com a intervenção do foro da Geologia de Engenharia.
Formular estratégias de dimensionamento de fundações, em combinação com os estudos de caracterização do terreno e com as análises dos esforços da estrutura propriamente dita.

Programa

Impulsos de terras. Estados activo e passivo de Rankine. Deformações necessárias para a sua mobilização. Impulsos activo
e passivo. Tabelas de Caquot - Kérisel. Teoria de Coulomb. Impulsos em condições sísmicas. Teoria de Mononobe - Okabe.
Dimensionamento de muros de suporte. Coeficientes de segurança globais e parciais em Geotecnia. Introdução ao Eurocódigo 7 - Projecto Geotécnico.
Estabilidade de taludes e de aterros. Soluções para taludes infinitos. Método dos blocos. Método de Fellenius e de Bishop simplificado. Estabilidade de aterros sobre solos argilosos moles. Métodos de incrementar a estabilidade. Escavações em solos coesivos. Estabilização de taludes naturais. Papel da observação.
Ensaios "in situ" versus ensaios de laboratório. Ensaios de penetração: SPT, CPTU (piezocone) e ensaios com penetrómetros dinâmicos. Ensaio de corte rotativo (vane - test). Ensaio sísmico entre furos (cross - hole). Ensaio de carga em placa. Ensaio com o pressiómetro Ménrad e o pressiómetro autoperfurador.
Fundações superficiais. Capacidade de carga. Solução teórica e coeficientes correctivos. Assentamentos imediatos. Soluções elásticas. Correcções semi - empíricas. Método de Schmertmann. Estimativa do módulo de deformabilidade do solo. Assentamentos admissíveis. Interacção solo-estrutura. Introdução às fundações por estacas. Capacidade de carga de estacas carregadas verticalmente: métodos clássicos e método empírico baseado nos resultados de ensaios in situ (CPT).
Compactação. Conceitos de base, ensaios e equipamentos. Introdução à metodologia de projecto e de construção de grandes obras de aterro.
Conteúdo científico: 90%;
Conteúdo tecnológico: 10%

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas com exposição de conceitos, teorias e métodos com referência a casos de obra, acidentes e fenómenos naturais condicionados pelo comportamento dos maciços terrosos. Aulas teórico-práticas com resolução de exercícios de aplicação que constam de fichas para o efeito. Aplicação de programa automático de estabilidade de taludes. Aulas práticas com observação e (ou) apresentação de ensaios de campo e tratamento dos respectivos resultados. Visitas a obras.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Obtenção de frequência

A obtenção de frequência exige apenas que os estudantes não excedam o limite legal de faltas.
A avaliação distribuída aplica-se apenas aos estudantes que pretendam a ela submeter-se.
A classificação da avaliação distribuída será calculada entrando em consideração com o seguinte:
- assiduidade às aulas teóricas (peso = 25%);
- exercícios resolvidos individualmente pelos alunos nas aulas teórico-práticas (peso = 20+12,5+20 = 52,5%);
- trabalhos desenvolvidos individualmente pelos alunos nas aulas práticas (peso = 5+12,5+5 = 22,5%).

Fórmula de cálculo da classificação final

Para os estudantes que não se submetam à avaliação distribuída ou que nesta não obtiveram classificação positiva, a classificação final é a obtida no exame, arredondada à unidade.
Para os estudantes com classificação da avaliação distribuída positiva, a classificação final é calculada por meio da méda ponderada das classificações da avaliação distribuída e do exame final, com pesos 0,17 e 0,83, respectivamente.
No cálculo da classificação final a classificação da avaliação distribuída só entra na ponderação se for superior à do exame final; caso contrário será esta a classificação final.
Os alunos que pretendam obter classificação final superior a 17 valores, devem atingir classificação no exame superior ou igual a 17,5 valores e realizar uma prova oral.

Provas e trabalhos especiais

1 - Exercícios a resolver nas aulas teórico-práticas, que serão corrigidos e classificados pelo respectivo Docente (peso = 20+12,5+20 = 52,5% na avaliação distribuída);
2 - Trabalhos a desenvolver nas aulas práticas que o respectivo docente verificará se atingiram o objectivo (peso = 5+12,5+5 = 22,5% na avaliação distribuída);

Avaliação especial (TE, DA, ...)

As previstas nas normas gerais de avaliação.

REGRAS ESPECIAIS PARA ESTUDANTES EM MOBILIDADE:
Domínio da Língua Portuguesa.

Melhoria de classificação

As previstas nas normas gerais de avaliação.

Observações

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Tempo de trabalho estimado fora das aulas: 2,5 horas semanais
Para esta unidade curricular é indispensável ter os conhecimentos essenciais contidos no programa da Mecânica dos Solos 1.