MAPA - ECIV - GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS - 54_2025
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DE AVALIAÇÃO PRÁTICA DE APRENDIZAGEM (MAPA)
GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS – MÓDULO 54/2025
EQUIPE PEDAGÓGICA
CURSOS HÍBRIDOS | ENGENHARIA CIVIL
Etapa 1:
Fundamentos da Geologia e Solos
Nessa etapa, focaremos nos conceitos básicos de formação de rochas e
solos e em suas propriedades fundamentais, que são a base para qualquer análise
geotécnica.
Identificação e
Formação de Rochas
Você, como engenheiro civil, está supervisionando a escavação de um novo
terreno para uma fundação. Durante a análise das amostras de rocha encontradas,
você observa duas situações distintas:
Amostra A: apresenta
grãos grandes e visíveis a olho nu, com uma mistura de minerais claros
(quartzo, feldspato) e escuros (mica). A equipe de campo informa que essa rocha
foi encontrada em grande profundidade.
Amostra B: é uma rocha
escura, de granulação fina, que parece ter se formado a partir de um
resfriamento rápido de material vulcânico exposto na superfície.
a) Identifique o
tipo de rocha que provavelmente corresponde à Amostra A e à Amostra B. Explique
brevemente o processo de formação de cada uma delas.
Propriedades e
Caracterização de Solos
Durante a fase inicial de um projeto de terraplenagem, uma amostra de
solo é coletada para análise preliminar. Ao realizar um exame tátil-visual em
campo, você percebe que o solo possui partículas muito finas que, quando
umedecidas, tornam-se plásticas e não se desintegram facilmente ao serem
moldadas, indicando alta coesão. Posteriormente, essa amostra é enviada ao
laboratório para a determinação do teor de umidade.
Com base nas
informações contidas na Unidade 2: Investigação Geotécnica de Solo e na Unidade
3: Índices Físicos e Granulometria do Solo do livro da disciplina:
b) Identifique o
provável tipo de solo com base na análise tátil-visual descrita e justifique
sua resposta.
Etapa
2: Investigação e Aplicação de Solos e Rochas em Obras Civis
Esta etapa aborda
os métodos de investigação do subsolo e a aplicação prática de solos e rochas
em diferentes tipos de obras de engenharia, como fundações, estradas e
estruturas de contenção.
Ensaios de Campo
para Investigação do Subsolo (SPT)
Sua empresa foi contratada para realizar a sondagem do subsolo de um
terreno onde será construído um edifício de múltiplos andares. Para isso, o
ensaio Standard Penetration Test (SPT) foi o método escolhido devido à sua
praticidade e custo-benefício, conforme amplamente utilizado no Brasil.
Com base na Unidade
2: Investigação Geotécnica de Solo do livro da disciplina:
a) Descreva
sucintamente o procedimento geral para a execução de um ensaio SPT, mencionando
os principais equipamentos envolvidos e como o índice de resistência à
penetração (NSPT) é determinado.
b) Liste pelo menos
três condições que, segundo a norma ABNT NBR 6484, determinam a paralisação do
ensaio SPT.
Caracterização e
Classificação de Solo para Projeto Geotécnico
Você foi contratado para realizar um estudo geotécnico preliminar em um
terreno urbano na região de Maringá–PR, destinado à construção de um novo
empreendimento comercial. A investigação geotécnica é uma etapa fundamental
para garantir a segurança e a viabilidade da fundação do edifício. Durante a
campanha de campo, foi coletada uma amostra de solo indeformada de profundidade
representativa. Esta amostra foi prontamente enviada a um laboratório
acreditado para a realização dos ensaios de caracterização, seguindo as normas
técnicas brasileiras vigentes.
Os ensaios de
laboratório forneceram os seguintes dados para a amostra de solo em questão:
Volume total da
amostra indeformada (V): 285 cm³
Massa total da
amostra úmida (M): 560 g
Massa da amostra
seca em estufa (Ms): 475 g
Massa específica
dos sólidos (γs): 2,68 g/cm³ (determinada por ensaio de picnômetro)
Considere a massa
específica da água (γw): 1,0 g/cm³
c) Determinação dos
Índices Físicos Fundamentais
Com base nos dados laboratoriais fornecidos para a amostra de solo,
determine os seguintes índices físicos. Demonstre todos os cálculos e utilize
as fórmulas apropriadas, conforme a metodologia abordada na Unidade 3 do seu
material didático:
Teor de umidade (w)
Massa específica
natural (γ)
Massa específica
seca (γd)
Índice de vazios
(e)
Porosidade (η)
Grau de saturação
(Sr)
d) Além dos ensaios
mencionados, uma análise granulométrica completa da amostra de solo revelou as
seguintes proporções das frações:
Silte: 48%
Argila: 30%
Areia: 20%
Pedregulho: 2%
Com base nessas
porcentagens, classifique o solo de acordo com sua composição granulométrica,
identificando o nome principal e o nome secundário da classificação. Demonstre
seu raciocínio, utilizando as diretrizes de nomenclatura do seu material
didático.
Etapa
3: Análise de Tensões e Fenômenos de Fluxo em Solos
Como engenheiro
civil, você frequentemente se depara com a necessidade de analisar o
comportamento de solos sob diferentes condições para projetos de engenharia. Em
um de seus projetos, você precisa determinar as tensões em um ponto específico
do solo para o dimensionamento de uma fundação. Além disso, deve considerar um
importante fenômeno geotécnico que pode ocorrer em barragens e taludes,
relacionado ao fluxo de água no solo.
O perfil de solo
para a análise das tensões apresenta as seguintes características:
Camada 1 (0 a 2 m
de profundidade): Areia Fina, com peso específico natural (γ) = 18 kN/m³
Nível d'água
(N.A.): localizado a 2 m de profundidade a partir da superfície do terreno
Camada 2 (abaixo
dos 2 m): Areia Fina Saturada, com peso específico saturado (γsat) = 20 kN/m³
Considere o peso
específico da água (γw) = 10 kN/m³
a) Determinação das
Tensões Geostáticas
Com base no perfil de solo descrito e nos dados fornecidos, determine os
valores da tensão total (σ), pressão neutra (u) e tensão efetiva (σ') no ponto
localizado a 5 metros de profundidade a partir da superfície do terreno.
Demonstre seus cálculos.
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