CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

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1 PLANO DE ENSINO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Disciplina MECÂNICA DOS SOLOS I Código Docente Helio Marcos Fernandes Viana Semestre Carga horária 60h 1 EMENTA Origem, formação, e composição química mineralogia dos solos (inclusive dos solos tropicais). Prospecção e amostragem dos solos (inclusive apresentação de relações com o N do SPT). Estruturas dos solos. Índices físicos dos solos. Consistência do solo. Classificação dos solos. Módulo de resiliência (Importância e conceito do módulo de resiliência do solo, modelos para representar o módulo de resiliência do solo e ensaio triaxial cíclico). Compactação dos solos. California Bearing Ratio (CBR). Permeabilidade e fluxo unidimensional no solo. Percolação e fluxo bidimensional nos solos. OBJETIVO GERAL 2 OBJETIVOS DO COMPONENTE CURRICULAR 1 - Conhecer os fatores origem e de formação e os componentes mineralógicos do solo; 2 - Conhecer as principais peculiaridades de comportamento relacionadas aos solos tropicais; 3 - Adquirir noções da estrutura dos solos finos e solos grossos; 4 - Capacitar para realização de amostragens de solo, leituras e traçados de perfis do subsolo, locação de furos de sondagem, realização de ensaios tipo SPT, DMT, CPTU, e pressiométrico; 5 - Capacitar para obter propriedades dos solos através de relações com os dados dos ensaios SPT, DMT, CPTU, e pressiométrico; 6 - Está apto a realizar cálculo de recalques elásticos em fundações rasas sobre solos arenosos; 7 - Capacitar para realização de ensaios para obtenção dos índices físicos, e utilização dos índices físicos do solo; 8 - Adquirir noções das consistências dos solos, e capacitar para obtenção dos limites das consistências do solo; 9 - Conhecer o conceito de módulo de resiliência do solo, a importância do módulo de resiliência, os modelos utilizados para representar o módulo de resiliência, e os fatores que influenciam no valor do módulo de resiliência; 10 - Capacitar para realização do ensaio triaxial cíclico; 11 - Possuir noções de classificação dos solos; 12 - Adquirir noções da compactação dos solos de campo e de laboratório, capacitar para realização da compactação tipo Proctor; 13 - Capacitar para realização do ensaio California Bearing Ratio (CBR); 14 - Adquirir noções de permeabilidade e fluxo de unidimensional, capacitar para realização de ensaios de permeabilidade a carga constante e a carga variável, capacitar para escolha de materiais par filtros de barragens; e 15 - Adquirir noções de fluxo bidimensional, e capacitar para o traçado de redes de fluxo e cálculo da vazão da água percolada por macios homogêneos de terra. OBJETIVOS ESPECÍFICOS (Competências/Habilidades aprendizagens que serão consolidadas pelos estudantes) O aluno deverá, ao final do semestre: - Dominar os conceitos básicos da disciplina; - Aplicar os conhecimentos adquiridos à vida prática de sua formação ética e profissional; - Está consciente das peculiaridades de comportamento físico dos solos tropicais; - Está apto para leitura de perfis do subsolo, para o traçado de perfis do subsolo, para a locação dos furos de sondagem no terreno e para a determinação da profundidade mínima de sondagem; - Está capacitado calcular recalque elástico em fundações retangulares sobre solos arenosos; - Saber realizar a classificação dos solos pelos métodos tradicionais, os quais são mais usados no Brasil e no mundo;

2 - Possuir os conhecimentos básicos para realização do ensaio triaxial cíclico e dos modelos mais utilizados para representar o módulo de resiliência; - Está familiarizado com ensaios laboratoriais de obtenção de índices físicos, compactação, CBR e permeabilidade e está apto a realizá-los; - Está capacitado para realizar o controle de compactação de aterros; - Ser capaz de escolher material para filtro de barragens; - Está capacitado para traçar redes de fluxo e calcular a vazão em maciços homogêneos de barragens de terra; e - Possuir os conhecimentos necessários para dar continuidade ao curso de engenharia nas disciplinas subsequentes da área de Geotecnia (ou Mecânica dos Solos). 3 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. Origem e formação dos solos. 2. Composição química mineralogia dos solos (inclusive dos solos tropicais). 3. Prospecção e amostragem dos solos (inclusive apresentação de relações com o N do SPT). 4. Estruturas dos solos. Índices físicos dos solos. 5. Consistência do solo. 6. Classificação dos solos. 7. Módulo de resiliência (Importância e conceito do módulo de resiliência do solo, modelos para representar o módulo de resiliência do solo e ensaio triaxial cíclico). 8. Compactação dos solos. California Bearing Ratio (CBR). 9. Permeabilidade e fluxo unidimensional no solo. 10. Percolação e fluxo bidimensional nos solos. SEMANA CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS / CRONOGRAMA DAS AULAS MÉTODOS E TÉCNICAS DE APRENDIZAGEM ASSUNTO (indicar as estratégias didáticas que serão utilizadas) Origem e formação dos solos (inclusive dos solos tropicais); E composição química e mineralógica dos solos; E aula prática: Visita ao laboratório de Mecânica dos Solos (ou Geotecnia). Prospecção e amostragem de solos (1. o parte); E aula prática: Identificação visual e táctil dos solos. Aulas de tirar eventuais dúvidas. (aulas fora do horário normal). Prospecção e amostragem de solos (2. o parte); E aula prática: Exercício: Cálculo de recalque elástico. Aula expositiva. Aula expositiva. Método de ensino visando à otimização do aprendizado. Aula expositiva e método de APRENDIZAGENS QUE SERÃO CONSOLIDADAS PELOS ESTUDANTES Obtenção de noções sobre origem e formação dos solos (inclusive dos solos tropicais), composição química e mineralógica dos solos, e superfície específica dos solos. Aquisição de conhecimento sobre as informações básicas que se busca num programa de prospecção geotécnica, e dos processos (ou métodos) de prospecção do subsolo. Obtenção de noções sobres os testes visuais e tácteis realizados com os solos. Consolidação dos tópicos da disciplina e aniquilação de dúvidas existentes. Aquisição de conhecimento sobre os processos (ou métodos) de prospecção do subsolo. Obtenção de noções do cálculo de recalque elástico do solo.

3 Prospecção e amostragem de solos (3. o parte) e Estrutura dos solos; E aula prática: Exercícios relacionados à determinação da profundidade de sondagem e aos procedimentos da sondagem SPT (Standard Penetration Test). Índices Físicos; E aula prática: ensaios de determinação dos índices físicos, e ensaio de granulometria. Plasticidade, estados de consistência e limites de consistência; E aula prática: Exercícios relacionados aos limites de consistência e aos índices físicos. Módulo de resiliência do solo. E aula prática: Exercício relacionado a determinação do MR. Aulas de tirar eventuais dúvidas. (aulas fora do horário normal). Classificação dos solos; E aula prática: Considerações sobre a curva de distribuição granulométrica. Exemplo da classificação de solo com uso do triângulo de FERET, e exercício de classificação dos solos pelo triângulo de FERET; E aula prática: Exercícios de classificação dos solos pelo sistema HRB (Highway Research Board). Aulas de tirar eventuais dúvidas. (aulas fora do horário normal). Aula expositiva e estudo dirigido. Aula expositiva e método de Aula expositiva e estudo dirigido. Aula expositiva e método de Método de ensino visando à otimização do aprendizado. Aula expositiva e estudo dirigido. Estudo dirigido e método de Método de ensino visando à otimização do aprendizado. Obtenção de noções sobre: - Programação de sondagens tipo SPT de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios; - Amostragem de solos; - Estrutura dos solos grossos; - Estrutura dos solos finos; - Amolgamento e sensibilidade das argilas; e Tixotropia. Aprender sobre: - A dedução dos índices físicos do solo; - Os limites de variação dos índices físicos de acordo com Bueno e Vilar (1980); e - A classificação da água contida no solo. - Relações entre os diversos índices físicos. - Os ensaios de determinação dos índices físicos, e ensaio de granulometria. Obtenção de noções sobre plasticidade, estados de consistência, limites de consistência, índice de plasticidade, índice de consistência e ensaios para determinação dos limites de consistência. Obter conhecimento sobre: - O ensaio triaxial cíclico; - O conceito do módulo de resiliência; - Os fatores que influenciam no módulo de resiliência; - Os modelos utilizados para representar o módulo de resiliência; e - O cálculo do módulo de resiliência através de modelos. Consolidação dos tópicos da disciplina e aniquilação de dúvidas existentes. Adquirir noções sobre os diversos tipos de classificação de solos empregados na engenharia civil, e sobre a importância da curva de distribuição granulométrica do solo. Adquirir noções práticas da classificacão do solo pelo método do triângulo de Feret e pelo método da HRB. Consolidação dos tópicos da disciplina e aniquilação de dúvidas existentes.

4 Compactação de solos; E aula prática: Ensaio CBR (California Bearing Ratio). Exercícios de cunho teórico relacionados à compactação dos solos; E aula prática: Exercício relacionado ao traçado da curva de compactação e determinação: peso específico seco máximo ( γ dmáx ) e do teor de umidade ótimo (W OT ). Permeabilidade dos solos e fluxo unidimensional (1. o Parte); E aula prática: Exercícios de permeabilidade dos solos evolvendo a aplicação das leis de Bernouilli e Darcy. Permeabilidade dos solos e fluxo unidimensional (2. o Parte); E aula prática: Exercício relacionado ao fenômeno de areia movediça. Aula expositiva. Método de aprendizagem por meio de resolução de exercício e estudo dirigido. Aula expositiva e estudo dirigido. Aula expositiva e método de Obter conhecimento sobre: - Os processos de compactação dos solos; - Os equipamentos utilizados na compactação dos solos; - Os ensaios de compactação dos solos; e - O ensaio CBR e sua importância. Adquirir noções práticas das formulações e processos matemáticos relacionados com a compactação por impacto (ou de Proctor). Conhecer as Leis de Darcy e de Bernouilli. Obter noções sobre a determinação do coeficiente de permeabilidade do solo (K). Tornar o discente familiar: - Da classificação do solo de acordo com seu coeficiente de permeabilidade; - Dos fatores que interferem na permeabilidade dos solos; - Da força de percolação; - Do fenômeno da areia movediça; e - Dos filtros de proteção do solo. OBS: 1) Este cronograma poderá ser alterado durante o período letivo, desde que não cause prejuízo das atividades pedagógicas e dos conteúdos da disciplina. 2) Fora as horas aulas previstas para as avaliações individuais e, as horas aluas previstas para a entrega das avaliações no final do curso, que somam 12 horas aula, pois há 2 (duas) avaliações e 1 (uma) VMD no curso de Mecânica dos Solos I; os registros acima corresponderam a 48 horas aula de 50 minutos.

5 4 CRONOGRAMA DAS ATIVIDADES DISCENTES EXTRACLASSE (Relacionar as Atividades Discentes Extraclasse previstas) UNIDADE ATIVIDADES CONTEÚDO 1ª 1ª 2ª 2ª Resolução da I (primeira) lista de exercícios. Correspondendo a 4 horas aula, que serão computadas no dia 15/03/2013. Resolução da I (primeira) lista de exercícios. Correspondendo a 4 horas aula, que serão computadas no dia 22/03/2013. Resolução da II (segunda) lista de exercícios. Correspondendo a 4 horas aula, que serão computadas no dia 12/04/2013. Resolução da II (segunda) lista de exercícios. Correspondendo a 4 horas aula, que serão computadas no dia 10/05/2013. OBS: Os registros acima correspondem a horas de atividades acadêmicas efetivas. Exercícios que promovem familiaridade com os termos técnicos, e introduzem os embasamentos necessários para os alunos elaborarem projetos de Engenharia. (4 horas aula) Exercícios que promovem familiaridade com os termos técnicos, e introduzem os embasamentos necessários para os alunos elaborarem projetos de Engenharia. (4 horas aula) Exercícios que promovem familiaridade com os termos técnicos, e introduzem os embasamentos necessários para os alunos elaborarem projetos de Engenharia. (4 horas aula) Exercícios que promovem familiaridade com os termos técnicos, e introduzem os embasamentos necessários para os alunos elaborarem projetos de Engenharia. (4 horas aula) 5 CRITÉRIOS E INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO A VMD - Verificação Multidisciplinar corresponderá a 10% da nota da média curricular e será realizada ao final da II unidade, em período direcionado pela Coordenação de Curso conforme Calendário Acadêmico. Conforme os Critérios de Avaliação da Rede FTC, fora o VMD, o restante da média semestral será dividida do seguinte modo 80% da média da unidade semestral corresponde à nota da avaliação individual e 20% da média para avaliações em grupo. A composição da nota é gerada pelo sistema (Intranet). A VMD será corrigida (pela Fundação FTC) por disciplina, gerando uma nota específica para cada disciplina corrigida. Considerando a necessidade de um uso correto da linguagem, será considerado, na correção dos trabalhos, o uso adequado da linguagem escrita - correção gramatical e ortográfica, coesão e coerência da linguagem escrita: - Os docentes procederão a correção devida, descontando 0,1 (um décimo) por incorreção na linguagem escrita, não devendo ultrapassar 10% do valor total da avaliação. - Os critérios gerais de avaliação atendem ao Regulamento aprovado no Conselho Superior Acadêmico. UNIDADE I (Peso 45% do total de pontos do semestre) INSTRUMENTO NOTA Prova Individual (Peso 80% dos pontos da I unidade) 0-10 Trabalho em Grupo (Peso 20% dos pontos da I unidade) 0-10 UNIDADE II (Peso 45% do total de pontos do semestre) INSTRUMENTO NOTA Prova Individual (Peso 80% dos pontos da II unidade) 0-10 Trabalho em Grupo (Peso 20% dos pontos da II unidade) 0-10 VMD (Peso 10% do valor do total semestre) 0-10

6 6 RECURSOS Pincel, quadro branco e apagador; Régua de 1 m; Xérox de textos e exercícios para estudos dirigidos; Mira laser; Datashow com computador e software powerpoint; Equipamentos de laboratório; e Solos. 7 REFERÊNCIAS BÁSICAS 1 VIANA, H. M. F. Mecânica dos Solos I. CD (Paginação personalizada). 2 CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações (fundamentos). Vol ed., Rio de Janeiro - RJ: Livros Técnicos e Científicos Editora S. A., p. 3 BUENO, B. S.; VILAR, O. M. Mecânica dos solos. Apostila 69. Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, p. 4 CRAIG, R. F. Mecânica dos solos. 7. ed., Rio de Janeiro - RJ: LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., p. 8 REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES 1 ORTIGÃO, J. A. R. Introdução à mecânica dos solos dos estados críticos. São Paulo-SP: Livros Técnicos e Científicos Editora, p. 2 PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos. 3. ed. São Paulo - SP: Oficina de textos, p. 3 NOGUEIRA, J. B. Mecânica dos solos Ensaios de laboratório. São Carlos: Escola de Engenharia de São Carlos - USP p. 4 BUENO, B. S.; VILAR, O. M. Mecânica dos solos. Vol. II. São Carlos - SP: Escola de Engenharia de São Carlos - USP p. 5 SCHNAID, F. Ensaios de campo e suas aplicações à Engenharia de Fundações. São Paulo - SP: Oficina de Textos, p. 6 HOLTZ, R. D.; KOVACS, W. D. An introduction to geotechinical engineering. New Jersey: Prentice Hall, p. 7 LAMBE, W. L.; WHITMAN, R. V. Soil Mechanics, SI version. New York: Jonh Wiley e Sons, p. 8 LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11. ed., São Paulo - SP: Editora Nacional, p. 9 HACHICH, W.; FALCONI, F. F.; SAES, J. L.; FROTA, R. G. Q.; CARVALHO, C. S. NIYAMA, S. Fundações teoria e prática. São Paulo - SP: Pini, p. 10 NOGAMI, J. S.; VILLIBOR D. F. Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. São Paulo-SP: Vilibor, p. 11 SOUZA, M. L. Pavimentação rodoviária. 2. ed., Rio de Janeiro - RJ: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., p. 12 LIMA, D. C.; RÖHM, S. A.; BUENO, B. S. Tópicos em estradas. Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, p.

7 13 FABBRI, G. T. P. Caracterização da fração fina de solos tropicais através da absorção de azul de metileno. 101f. Tese (Doutorado) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, FERREIRA, A. B. H. Novo dicionário da língua portuguesa. Rio de Janeiro - RJ: Nova Fronteira, p. 15 RODRIGUES, J. E.; e outros Ensaios de laboratório em geologia. Departamento de Geotecnia, Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. São Carlos - SP BERNUCCI, L. L. B. Considerações sobre o dimensionamento de pavimentos utilizando solos lateríticos para rodovias de baixo volume de tráfego. 237f. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, Associação Brasileira de Normas Técnicas. MB Solo - ensaios de palheta in situ. 18 Associação Brasileira de Normas Técnicas. MB Ensaio de penetração do cone in situ (CPT) Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Projeto e execução de fundações Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Amostras de solo - preparação para ensaios de caracterização Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Solo - Execução de sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de simples reconhecimento Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Sondagem a trado Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de simples reconhecimento Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Abertura de poço e trincheira de inspeção em solo em furos de sondagem Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Coleta de amostras ideformadas de solo em furos de sondagem. 29 Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm - determinação da massa especifica. Rio de Janeiro, Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Solo - análise granulométrica. Rio de Janeiro, Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Solo - Amostras de solo - Preparação para ensaios de compactação e de caracterização. Rio de Janeiro Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Solo - determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Solo - determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Solo - determinação do limite e relação de contração do solo. Rio de Janeiro Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR Solo - ensaio de compactação. Rio de Janeiro

8 36 DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. DNER-ME 049/94. Solos-determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas. Rio de Janeiro, AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. AASHTO T Determining the resilient modulus of soil and aggregate materials. Washington, D.C., [199-?]. 38 LEME, R. A. S. Dicionário de engenharia geotécnica, Inglês - Português. São Paulo - SP: [s.n], p (mais anexos). 39 LIMA, D. C. Notas de aulas de Pavimentação. CIV-311. Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa FEDERAL AVIATION ADMINISTRATION AC/150/5320-6D - 7/7/95 Airport pavement design and avaluation HORONJEFF, R. Aeroportos planejamento e projeto. Traduzido e adaptado por Heitor Lisboa de Araújo. Rio de Janeiro - RJ: Livro técnico S. A., p. 42 BUENO, B. S.; LIMA, D. C.; RÖHM, S. A. Capacidade de carga em fundações rasas. Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, p DEPATAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA EM TRANSPORTES DNIT Manual de pavimentação. Rio de Janeiro - RJ p. 46 AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. Guide for design of pavement structures Washington, D.C, AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. AASHTO T Determining the resilient modulus of soil and aggregate materials. Washington, D.C., [199-?]. Assinatura do(a) Professor(a) Assinatura da Coordenação do Curso