Disciplinas Obrigatórias


Dissertação de Mestrado

Código : CIV3000 | créditos: 0

Defesa oral da pesquisa desenvolvida na dissertação de mestrado, perante Banca Examinadora constituída por no mínimo 3 (três) examinadores com título de doutor, sendo ao menos 1 (um) deles fora dos quadros da PUC-Rio. No caso de coorientador participar da Banca Examinadora, este não será considerado para efeito de integralização do número mínimo de componentes. O parecer da Banca Examinadora deve ser um dos seguintes: a) dissertação de mestrado aprovada; b) dissertação de mestrado aprovada, sugerindo a incorporação, na versão definitiva, de observações feitas pelos examinadores; c) aprovação final da dissertação de mestrado condicionada ao cumprimento das exigências feitas pelos examinadores; d) dissertação de mestrado reprovada. No parecer a) ou b) a versão definitiva da dissertação deve ser entregue pelo aluno dentro do prazo máximo de um mês após a defesa; no parecer c) o prazo de entrega é determinado pela Banca Examinadora, não podendo ultrapassar seis meses após a data de defesa.

Estágio de Docência na Graduação (Mestrado)

Código : CIV3020 | créditos: 1

Atividade de ensino na graduação, obrigatória para todos os alunos do mestrado, bolsistas e não bolsistas, com carga horária máxima de 4 horas semanais. A duração mínima do estágio é de um semestre, geralmente realizado sob supervisão do professor-orientador. O docente de ensino superior que comprovar ter exercido tais atividades ficará dispensado do estágio de docência. A disciplina do estágio de docência na graduação deve ser compatível com a formação e área de pesquisa do aluno. 

Exame de Proficiência em Língua Estrangeira (Inglês-Mestrado)

Código : LET3101 | créditos: 0

O Exame de Proficiência de Língua Inglesa consiste de leitura, compreensão e interpretação de texto técnico sem auxílio de dicionário. Alternativamente, o aluno pode apresentar certificado de curso de inglês em nível intermediário ou avançado, ou os seguintes comprovantes: TOEFL/IBT – mínimo de 71 pontos com validade de 2 anos; TOEFL/ITP – mínimo de 527 pontos com validade de 2 anos; IELTS Academic – nota 6 (com nota mínima 5 em listening, reading, writing, speaking) com validade de 2 anos; CAMBRIGDE EXAM – CAE ou FCE – B2 sem prazo de validade.

Geologia

Código : CIV2531 | créditos: 2

Ementa

Estrutura e dinâmica da Terra; mineralogia e sua relação com a Geotecnia; rochas ígneas, metamórficas e sedimentares e a relação com a Geotecnia; estruturas geológicas – falhas e dobras tectônicas, fraturas tectônicas e de alívio, e a relação com a Geotecnia; perfis de Intemperismo e sedimentação – alteração e alterabilidade, solos residuais e solos transportados; águas superficiais e subterrâneas; processos geodinâmicos desastrosos; investigação geotécnica.

Bibliografia

Associação Brasileira de Geologia de Engenharia. Geologia de Engenharia e Ambiental, ABGE, 912p., 2018; Guerra, A. J. T.; Cunha, S. B.  Geomorfologia e Meio Ambiente, terceira edição, Bertrand do Brasil, 396 p., 2000; Carson, M.A.; Kirkby, M.J. Hillslope Form and Processes, Cambridge University Press, 484p., 2009; Pollard, D. D.; Fletcher, R. C. Fundamentals of Structural Geology, Cambridge University Press, 514p., 2005; John Huggett, R. J. Fundamentals of Geomorphology, 4th edition, Routledge, 578p., 2016.



Mecânica das Rochas

Código : CIV2520 | créditos: 2

Ementa

Problemas de engenharia em meios rochosos nas áreas de engenharia civil, de mineração e de petróleo. A natureza das rochas e propriedades índice. Resistência de rochas intactas. Descontinuidades em maciços rochosos. Projeções estereográficas. Resistência de descontinuidades e de maciços rochosos. Deformabilidade de maciços rochosos. Propriedades hidráulicas de maciços rochosos. Tensões in-situ em maciços rochosos.

Bibliografia

GOODMAN, R.E. Introduction to Rock Mechanics, Wiley, 1989; JAEGER, J.C., e COOK, N.G.W., Fundamentals of Rock Mechanics, Science Paperback, 1976; ZHANG, L. Engineering Properties of Rocks. Elsevier, 2017; HUDSON, J.A., HARRISON, J.P. Engineering Rock Mechanics, Pergamon Press, 1997; FRANKLIN, J.A. e DUSSEAULT, M.B., Rock Engineering, McGraw-Hill, 1989.

Mecânica dos Solos

Código : CIV2530 | créditos: 4

Ementa

Fluxo permanente 1D. Fluxo permanente 2D. Redes de fluxo. Solos anisotrópicos. Solução por diferenças finitas, método de Monte Carlo, método dos fragmentos, modelos físicos. Adensamento primário 1D. Solução para casos de engenharia. Carregamento instantâneo e dependente do tempo. Determinação de parâmetros geotécnicos. Recalque de adensamento primário e de com-pressão secundária. Drenos verticais, pré-carregamento. Teoria 3D do adensamento primário. Rebaixamento temporário do lençol freático. Dimensionamento de filtros e drenos. Solicitação não drenada em solos saturados. Critério de resistência ao cisalhamento. Ensaios de laboratório e campo. Trajetórias de tensão. Comportamento tensão x deformação x resistência de areias e argilas. Instrumentação. Teoria do estado crítico.

Programa

Fluxo permanente 1D. Lei de Darcy. Conceitos de cargas. Coeficiente de permeabilidade

Capilaridade. Tensão efetiva em fluxo permanente. Forças de corpo. Fatores de segurança. Ensaios de laboratório e campo

Equações do fluxo permanente 2D. Equações de Cauchy-Riemann

Redes de fluxo. Solos anisotrópico. Condições de transferência

Solução por diferenças finitas. Método de Monte Carlo

Solução pelo método dos fragmentos. Modelos físicos

Adensamento primário 1D. Solução para casos de engenharia

Carregamento dependente do tempo

Determinação de parâmetros em laboratório

Recalque de adensamento primário e de compressão secundária

Drenos verticais. Pré-carregamento

Teoria 3D do adensamento primário

Rebaixamento temporário do lençol freático

Dimensionamento de filtros e drenos

Comportamento tensão x deformação x resistência de areias e argilas

Ensaios de cisalhamento em laboratório e campo; amostragem

Ensaios triaxiais CD, CU, UU

Resistência não drenada de argilas

Trajetórias de tensão

Comportamento de argilas saturadas de curto e longo prazo

Instrumentação geotécnica

Ensaios especiais de laboratório

Teoria do estado crítico

Bibliografia

CEDERGREN, H.R. Seepage, Drainage and Flownets, 3rd edition, John Wiley & Sons, 496p., 1997; HARR, M.E. Groundwater and Seepage, Dover Publications, 336p., 2011; LAMBE, T.W. e WHITMAN, R.V. Soil Mechanics, John Wiley & Sons, 576p., 1991; ALONSO, U. R. Rebaixamento Temporário de Aquíferos, Tenogeo / Geofix, 131p., 1999; LADE, P.V. Triaxial Testing of Soils, Wiley-Blackwell, 500p., 2016; NAPPET, J. e CRAIG, R.F. Craig Mecânica dos Solos, 8a edição, editora LTC, 419p., 2014; REDDI, L. N. Seepage in Soils: Principles and Applications, John Wiley & Sons Inc, 402p., 2003; SCHNAID, F. e ODEBRECHT, E. Ensaios Campo e Aplicações à Engenharia de Fundações, 2ª Edição, Editora Oficina Textos, 224p., 2012.


Modelos Constitutivos para Materiais Geotécnicos I

Código : CIV2540 | créditos: 2

Ementa 


Análise de tensões e deformações. Invariantes e círculo de Mohr. Modelo elástico linear: isotrópico e anisotrópico. Teoria da elasticidade linear. Formulação de problemas em elasticidade. Aplicações a problemas da engenharia geotécnica. Critérios de ruptura. 

Programa

Análise de tensões: definição, estado de tensões, planos e tensões principais. Equilíbrio de tensões. Círculo de Mohr 3D. Espaço de Haig-Westergaard.

Análise de deformações: pequenas deformações. Relações deformações – deslocamentos. Compatibilidade de deformações.

Material elástico ideal: definições. Relação tensão – deformação: conceitos gerais; materiais elásticos isotrópicos. Interpretação de ensaios.

Relação tensão – deformação: materiais elásticos anisotrópicos. Determinação de parâmetros em meios transversalmente anisotrópicos.

Formulação de problemas em elasticidade. Condições de contorno. Estado plano de tensões e de deformação. Soluções em termos de tensões e em termos de deslocamentos.

Aplicação da teoria da elasticidade em Geotecnia. Carregamento não drenado. Problema poro-elástico.
Critérios de ruptura. Influência da tensão principal intermediária.

Bibliografia

CHOU, P. & PAGANO, N. Elasticity —Tensor Dyadic, and Engineering Approaches, Dover Publ., Inc., 290p., 1992; WANG, H.F. Theory of Linear Poroelasticity with Applications to Geomechanics and Hydrogeology, Princeton University Press, 204p., 2000; DESAI, C.S. & SIRIWARDANE, H.J. Constitutive Laws for Engineering Materials with Emphasis on Geologic Materials, Prentice Hall, Inc., 468p., 1984.

Produção Científica no Mestrado

Código : CIV3009 | créditos: 0

Apresentar à Coordenação de Pós-Graduação uma cópia de artigo técnico completo, aprovado pelo professor orientador e referente à dissertação de mestrado, submetido a congresso nacional ou internacional ou a periódico considerado de nível B3 ou superior da área de Engenharias I do Qualis/Capes (quadriênio 2013 – 2016).

Seminário Geotécnico I (Mestrado)

Código : CIV2561 | créditos: 0

Ciclo de palestras semanais para divulgação e atualização sobre avanços científicos e tecnológicos na área de Geotecnia. Os temas das palestras são variados, abordando as diferentes linhas de pesquisa do PPG, apresentados por profissionais e pesquisadores especialmente convidados.

Seminário Geotécnico II (Mestrado)

Código : CIV2562 | créditos: 0

Ciclo de palestras semanais para divulgação e atualização sobre avanços científicos e tecnológicos na área de Geotecnia. Os temas das palestras são variados, abordando as diferentes linhas de pesquisa do PPG, apresentados por profissionais e pesquisadores especialmente convidados.


Disciplinas Eletivas


Barragens de Terra e Enrocamento

Código : CIV2518 | créditos: 2

Ementa

Tipos de barragens. Seções típicas. Fatores de influência no projeto. Investigações geotécnicas nas áreas de fundação e de empréstimo. Percolação pelo maciço e fundação. Análise de poro-pressões e dispositivos de drenagem. Análise de estabilidade: final de construção, fluxo permanente e rebaixamento rápido. Análise tensão – deformação. Barragens de rejeito. Técnicas construtivas e controle de construção. Casos históricos. 

Bibliografia

Massad, F. Obras de Terra, segunda edição, Editora Oficina Textos, 216p., 2010; Cruz, P.T. 100 Barragens Brasileiras, Editora Oficina Textos, segunda edição, 648p., 2004;  USBR. Design of Small Dams,  Interior Department Bureau of Reclamation, 2015; Jansen, R.B. Advanced Dam Engineering for Design, Construction & Rehabilitation, Van Nostrand Reinhold, 2011; Fell, R.; MacGregor, P.;  Stapledon, D; Bell, G.  Foster, M.  Geotechnical Engineering of Dams, CRC Press, 1382p., 2018; CBDB. A História das Barragens no Brasil - séculos XIX, XX e XXI, Sindicato Nacional Editores de Livros, 524p., 2011.

Dinâmica dos Solos

Código : CIV2535 | créditos: 3

Ementa

Teoria da vibração de sistemas elementares: vibração livre e forçada, amortecimento viscoso, de Rayleigh e histerético. Frequência de ressonância. Teoria da propagação de ondas em meios elásticos: equação do movimento, tipos de onda, reflexão e transmissão de ondas. Comportamento de solos arenosos e argilosos sob carregamento cíclico. Modelos constitutivos (modelo linear equivalente, modelos não lineares cíclicos, modelos elastoplásticos). Comportamento de fundações superficiais sob excitação vertical, horizontal, de torção, rocking e acopladas. Comportamento de estacas e grupos de estaca sob excitação vertical, horizontal, de torção, rocking e acopladas. Análise de ameaça sísmica. Análise de risco sísmico. Geração de terremotos de projeto. Conceitos de amplificação sísmica. Efeitos do sítio. Comportamento de taludes sob carregamento sísmico. Liquefação dinâmica e estática. Determinação de parâmetros geotécnicos em modelos de comportamento de solos.

Programa

Vibração de um sistema com um grau de liberdade. Vibração livre com e sem amortecimento. Vibração forçada com e sem amortecimento. Frequência de ressonância. Tipos de amortecimento: viscoso, de Rayleigh e histerético.

Teoria de propagação de ondas em meios elásticos. Decomposição de Helmholtz. Equação do movimento. Ondas planas SH, SV e P. Ondas de Rayleigh. Reflexão e transmissão de ondas em meios homogêneos e estratificados. Determinação de tensões, deformações e deslocamentos em meios elásticos. Problema de Lamb.

Comportamento de fundações superficiais na superfície de meios elásticos sob carregamento cíclico vertical, horizontal, torção, rocking e acoplados. Soluções pela teoria da elasticidade e analogias de Lysmer e Hall. Fundações enterradas. Fundações em estratos.

Comportamento de estacas e grupos de estacas em meios elásticos sob carregamento cíclico vertical, horizontal, torção, rocking e acoplados. Influência do bloco e interação entre estacas.

Comportamento cíclico de solos. Ensaios de campo e de laboratório. Modelos de comportamento tensão x deformação: linear equivalente, modelos cíclicos, modelos elastoplásticos. Amortecimento histerético e de Rayleigh.

Introdução à engenharia sísmica. Análise de ameaça sísmica. Análise de risco sísmico.

Comportamento sísmico de taludes. Método pseudo-estático. Coeficiente sísmico. Analogia do bloco rígido de Newmark. Método desacoplado de Makdisi e Seed. Método acoplado de Bray e Travasarou. Análise pós-sismo.

Conceitos de amplificação sísmica. Amplificação em códigos sísmicos. Efeitos do sítio. Abordagem no domínio da frequência e no domínio do tempo. Métodos para seleção e ajuste de terremoto de projeto. Equações para previsão do movimento do terreno (GMPE - Ground Motion Prediction Equations). Amplificação em depósitos de solo mole.

Ensaios sísmicos de laboratório: transdutores piezoelétricos, coluna de ressonância. Ensaios sísmicos de campo: ensaios crosshole, ensaio crosshole com tomografia sísmica, ensaio downhole, pizocone sísmico, ensaios com ondas de superfície: ensaio com ondas R permanentes, ensaio contínuo com ondas de superfície, análise espectral de ondas de superfície (SASW – Spectral Analysis of Surface Waves), ensaios de reflexão e refração de ondas.

Liquefação de solos. Fluxo por liquefação, amolecimento cíclico. O conceito de estado permanente. Suscetibilidade à liquefação. Início do potencial de liquefação. Razão de tensão cíclica CSR. Razão de resistência cíclica CRR. Fator de segurança contra fluxo por liquefação determinado em formulação determinística e probabilística com base em ensaios SPT, CPT e propagação de ondas S. Resistência pós-liquefação. Mitigação da ameaça à liquefação.

Bibliografia

JEFFERIES, M. e BEEN, K. Soil Liquefaction: A Critical State Approach, CRC Press, 712p., 2016; KRAMER, S.L. Geotechnical Earthquake Engineering, Pearson, 672p. 2007; VERRUIJT, A. An Introduction to Soil Dynamics, Springer, 448p., 2012; ACHENBACH, J.D. Wave Propagation in Elastic Solids, North-Holland, 1984; DAS, B.M. e RAMANA, G.V. Principles of Soil Dynamics, Second Edition, Cengage Learning, 673p., 2011; WOLF, J.P. Dynamic Soil-Structure Interaction, Prentice-Hall, 466p., 1985; WOLF, J.P. Soil-Structure Interaction Analysis in Time Domain, Prentice-Hall, 446p., 1988.


Empuxos de Terra e Estabilidade de Taludes

Código : CIV2519 | créditos: 3

Ementa

Movimentos de massas terrosas. Métodos de análise de estabilidade de taludes. Equilíbrio limite: superfícies circulares e não-circulares de deslizamento. Estabilidade de encostas. Aspectos não convencionais de análises de estabilidade. Empuxos ativo, passivo e em repouso. Teorias de Rankine e Coulomb. Muros e cortinas de contenção. Estruturas atirantadas e estroncadas. Aspectos de projeto de estruturas de contenção de taludes e escavações.

Programa

Revisão do comportamento tensão-deformação-resistência de solos, com ênfase em solos residuais;

Objetivos de análises de estabilidade: causas de instabilização;

Tipos de movimentos gravitacionais de massa: classificações;

Tipos de análise e o conceito de segurança;

Análises em termos de tensões totais;

Análises em termos de tensões efetivas;

Discussão dos métodos de equilíbrio limite;

Aspectos não convencionais de análise;

Mecanismos de ruptura em encostas não saturadas;

Instrumentação de taludes;

Coeficiente de empuxo em repouso;

Empuxos: teorias de Rankine e Coulomb;

Técnicas de estabilização de encostas;

Técnicas de estabilização de cortes e escavações.

Bibliografia

DUNCAN, J.M. e WRIGHT, S.G. Soil Strength and Slope Stability, John Wiley & Sons, Inc., 293p., 2005; CHENG, Y.M. e LAU, C.K. Slope Stability Analysis and Stabilization: New Methods and Insight, Routledge - Taylor & Francis, 241p., 2017; CLAYTON C.R.J., WOODS, R.I., BOND, A.J. e MILITITSKY, J. Earth Pressure and Earth-Retaining Structures, 3rd Edition, CRC Press, 2014, 574p; BROMHEAD, E.N. The Stability of Slopes, Taylor and Francis e-Library, 406p., 2005; MORGAN, R.P.C. e RICKSON, R.J. Slope Stabilization and Erosion Control: a Bioengineering Approach, E&FN Spon - Chapman & Hall, 293p., 2005; BOWLES, J.E. Foundation Analysis and Design, 5th Edition, McGraw-Hill Inc, 1024p, 1995; CHOWDHURY, R.N. Slope Analysis: Developments in Geotechnical Engineering Vol 22, Elsevier Pub. Co, 423 p., 1978; Artigos técnicos selecionados.


Ensaios de Laboratório em Geotecnia

Código : CIV2537 | créditos: 2

Ementa

Noções básicas de metrologia. Ensaios de permeabilidade em permeâmetro de parede rígida sob carga constante e sob carga variável e em permeâmetro de parede flexível. Ensaios de adensamento edométrico de carregamento incremental e de carregamento de deformação controlada (CRS). Ensaio de cisalhamento direto. Ensaio de cisalhamento simples (DSS). Ensaios triaxiais UU, CU e CD, de adensamentos isotrópico (hidrostático), anisotrópico e K0, de carregamentos de deformação controlada e de tensão controlada, de compressão e de extensão. 

Bibliografia

Germaine, J.T. & Germaine, A.V. Geotechnical Laboratory Measurements for Engineers, Wiley, 2009; Head, K.H. & Epps, R.J. Manual of Soil Laboratory Testing, Volume 2: Permeability, Shear Strength and Compressibility Tests, third edition, Whittles Publishing, 2011; Head, K.H. & Epps, R.J. Manual of Soil Laboratory Testing, Volume 3: Effective Stress Tests, third edition, Whittles Publishing, 2014; Albertazzi, A. & Souza, A.R. Fundamentos de Metrologia Científica e Industrial, segunda edição, Editora Manole Ltda, 2018; Head, K.H. Manual of Soil Laboratory Testing, Volume 1: Soil Classification and Compaction Tests, third edition, Whittles Publishing, 2006; Vickers, B. Laboratory Work in Soil Mechanics, second edition, Granada Publishing, 1983.


Fundações

Código : CIV2517 | créditos: 3

Ementa

Introdução: comportamento geotécnico de fundações. Métodos de avaliação de recalque total, inicial e de adensamento de fundações superficiais e profundas (isoladas e em grupo). Métodos baseados na teoria da elasticidade linear. Métodos numéricos aproximados. Métodos empíricos. Métodos de avaliação de capacidade de suporte de fundações superficiais e profundas. Equilíbrio limite; linhas de escoamento; análise limite; expansão de cavidade. Formulação dinâmica e aplicações da equação da onda. Avaliação do comportamento de estacas carregadas lateralmente. Análise de resultados experimentais. Prova de carga em placa. Provas de carga estática e dinâmica em estacas.

Programa

Tipos de fundação, comportamento geotécnico.

Estimativa do recalque imediato, total e de adensamento de fundações superficiais e profundas.

Métodos baseados na teoria da elasticidade linear, métodos numéricos e empíricos

Capacidade de suporte de fundações superficiais e profundas

Métodos baseados em equilíbrio limite, análise limite, linhas de escoamento e expansão de cavidade

Estacas carregadas lateralmente

Análise e discussão de resultados obtidos experimentalmente: provas de carga em placas, provas de carga estática e dinâmica em estacas.

Bibliografia

POULOS, H.G. e DAVIES, E.H. Elastic Solutions for Soil and Rock Mechanics, John Wiley & Sons, 1973; POULOS, H.G. e DAVIS, E.H. Pile Foundation Analysis and Design, John Wiley & Sons, 1980; FANG, H.Y. Foundation Engineering Handbook, 2nd edition, Springer, 1990; DAY, R. Foundation Engineering Handbook, 2nd edition, McGraw-Hill, 2010; BOWLES, J.E. Foundation Analysis and Design, 5th edition, McGraw-Hill, 2001; SCHNAID, F. e ODEBRECHT, E. Ensaios Campo e Aplicações à Engenharia de Fundações, 2ª Edição, Editora Oficina Textos, 224p., 2012; CINTRA, J.C.A., AOKI, N., TSUHA, C.H.C. e GIACHETI, H.L. Fundações: ensaios estáticos e dinâmicos, Oficina de Textos, 2013; ABNT NBR 13208. Estacas - Ensaio de carregamento dinâmico, 2007; ABNT NBR 6489. Solo – Prova de carga estática em fundação direta, 2019.


Geologia da Engenharia

Código : CIV2516 | créditos: 3

Ementa

Relação da geologia da engenharia com outras disciplinas na Geotecnia; caracterização de maciços naturais e artificiais - classificação de solos e perfis de intemperismo, classificação de maciços rochosos, cartografia geotécnica em diferentes escalas; investigação geotécnica - fotos aéreas e imagens, investigações geofísicas, sondagens diretas do subsolo, mapeamento geotécnico, instrumentação e SIG; processos geodinâmicos externos - erosão eólica, pluvial, costeira, glacial e fluvial, escorregamentos – causas, tipos e condicionantes geológicos; estabilidade de taludes naturais e artificiais - descrição de causas e soluções, análises de fluxo e de estabilidade, soluções de contenção e drenagem; rochas, solos e resíduos como materiais de construção - aplicações e classificação, condicionantes geológicas, casos estudados; geologia da engenharia das escavações e em mineração - aplicações e classificação, condicionantes geológicas, casos estudados; geologia de engenharia de barragens e túneis - aplicações e classificação, condicionantes geológicas, casos estudados; geologia de engenharia das obras lineares – rodovias, dutos, linhas de transmissão, canais e hidrovias - aplicações e classificação, condicionantes geológicas, casos estudados.

Bibliografia

Associação Brasileira de Geologia de Engenharia. Geologia de Engenharia e Ambiental, ABGE, 912p., 2018; Chiossi, N.M. Geologia Aplicada à Engenharia, Editora USP, São Paulo, 429 p., 1979; Guidicini, G.; Nieble, C. M., Estabilidade de Taludes Naturais e de Escavação, segunda edição, Blucher, 216p., 1984; Johnson, R.B.; De Graff, J.V. Principles of Engineering Geology, Wiley , 497p., 1991; Dearman, R. Engineering Geological Mapping, Butterworth-Heinemann, 2013.



Geomecânica do Petróleo

Código : CIV2545 | créditos: 3

Ementa

Origem do petróleo e bacias sedimentares. Descrição de rochas sedimentares e suas propriedades mecânicas. Correlações com dados sísmicos e de perfilagem. Tensões in situ e pressão de fluidos em bacias sedimentares. Tensões ao redor de poços. Estabilidade de poços. Ruptura durante a produção: produção de sólidos. Fraturamento hidráulico. Compactação de reservatórios e subsidência. Modelagem geológica-geomecânica.

Programa

Introdução e importância da Mecânica das rochas em engenharia de petróleo.

Caracterização de rochas sedimentares: métodos e ensaios.

Propriedades mecânicas das rochas sedimentares: arenitos, folhelhos, carbonatos e evaporitos. Ensaios de laboratório e estimativa no campo.

Tensões in situ: avaliação por meio de ensaios de campo. Influência do regime de falhas. Exemplos.

Pressão de fluidos no interior da crosta terrestre: pressão normal e zonas sobre pressurizadas. Métodos de previsão e exemplos.

Análise de estabilidade de poços: construção de poços, tensões ao redor de poços, métodos de previsão da estabilidade, janela de pressões admissíveis. Exemplos.

Carregamento de revestimentos: fluência da formação, análise numérica. Exemplos.

Ruptura durante a produção: produção de sólidos, métodos de previsão. Exemplos. 

Compactação e subsidência: efeito da produção nas deformações ao redor do reservatório. Influencia na produção. Exemplos. 

Fraturamento hidráulico: importância, operação de fraturamento e métodos para dimensionamento da fratura. Exemplos. 

Modelagem geológica-geomecânica: descrição das etapas de modelagem do maciço rochoso. Uso em perfuração. Exemplos.

Bibliografia

FJAER, E., HOLT, R.M., HORSRUD, P., RAAEN, A.M. & RISNES, R. Petroleum Related Rock Mechanics, 2nd edition, Elsevier, 2008; ZOBACK, M. Reservoir Geomechanics, Cambridge University Press, 461p., 2010; THOMAS, J.E. Fundamentos de Engenharia de Petróleo, segunda edição, Editora Interciência, 272p., 2004.


Geotecnia Ambiental

Código : CIV2543 | créditos: 3

Ementa

Geotecnia e danos ambientais: aspectos gerais. Mapas de suscetibilidade e risco. Movimentos naturais de massa sólida: erosão, subsidência, instabilidade de encostas. Resíduos e rejeitos: caracterização e classificação. Aterros sanitários e industriais. Disposição de lamas: sedimentação e adensamento. Transporte de contaminantes. Amostragem e ensaios. Geotecnia e danos ambientais: aspectos gerais. Mapas de suscetibilidade e risco. Movimentos naturais de massa sólida: erosão, subsidência, instabilidade de encostas. Noções de hidrologia de águas subterrâneas. Investigação geo-ambiental. Monitoramento geo-ambiental. Remediação de áreas impactadas. Áreas degradadas: avaliação, monitoramento e técnicas de recuperação. Barragens de rejeito.

Programa

Geotecnia e danos ambientais

Mapas de suscetibilidade e riscos

Identificação e mapeamento de risco

Mapeamento de risco

Erosão

Investigação geoambiental

Remediação de áreas impactadas

Barragens de rejeitos

Recuperação de áreas degradadas

Bibliografia

Rowe, R.K. Geotechnical and Geoenvironmental Engineering Handbook. Springer, NY, 2012; Sarsby, R.W. Environmental Geotechnics, ICE Publising, London, 2013; Yong. R.N. Sustainable Practices in Geoenvironmental Engineering. CRC Press. FL, 2017; Brassington, R. Field Hydrogeology (Geological Field Guide), 4th edition, Wiley- Blackwell, NJ, 2017; Fell, R., Corominas, J., Bonnard, C., Cascini, L., Leroi, E., e Savage, W. Diretrizes para o zoneamento da suscetibilidade, perigo e risco de deslizamento para planejamento do uso do solo. Oficina de Textos, SP, 2013; Moore, J.E. Field Hydrogeology: A Guide for Site Investigations and Report Preparation. CRC Press. FL, 2002.





Geotecnia de Disposição de Resíduos Sólidos

Código : CIV2555 | créditos: 3

Ementa

Introdução a aterros de disposição de resíduos sólidos. Critérios de seleção de áreas para aterros. Considerações sobre o projeto conceitual. Sistemas de impermeabilização. Sistemas de coleta de chorume. Recalques na fundação e na massa de resíduo. Construção. Operação. Sistemas de cobertura. Controle de erosão.

Programa

Panorama dos resíduos sólidos

Introdução à geotecnia de disposição de resíduos sólidos

Introdução a aterros

Seleção de áreas para aterros

Projeto conceitual

Determinação de propriedades de RSU (resíduos sólidos urbanos)

Sistemas de impermeabilização – argilominerais

Sistemas de impermeabilização – barreiras minerais

Sistemas de impermeabilização – geomembranas e geocompostos bentoníticos

Quantificação de chorume gerado

Sistemas de drenagem e de coleta de chorume

Mecanismos de fluxo e transporte

Produção e coleta de gases

Bibliografia

QIAN, X., KOERNER, R.M. e GRAY, D.H. Geotechnical Aspects of Landfill Design and Construction, Prentice Hall, NJ, 2001; TOWNSEND, T.G., POWELL, J., JAIN, P., XU, Q., TOLAYMAT, T. e REINHART. D. Sustainable Practices for Landfill Design and Operation, Springer, NY, 2016; KOERNER, R. Designing with Geosynthetics, 5th ed., Prentice-Hall, NJ, 1998; BAGCHI, A. Design, Construction, and Monitoring of Landfills, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, 1994; DANIEL, D.E. Geotechnical Practice for Waste Disposal, Chapman and Hall, NY, 696p., 1993; MCBEAN, E.A., ROVERS, R.A., FARQUHAR, G.J. Solid Waste Landfill Engineering and Design, Prentice Hall PTR, NJ, 1995; OWEIS, I.S., KHERA, R.J. Geotechnology of Waste Management, 2nd ed., PWS, Boston, 1998; SHARMA, H.D., LEWIS, S.P. Waste Containment Systems, Waste Stabilization and Landfills: Design and Evaluation, John Wiley, NY, 1994.


Geotecnia Experimental

Código : CIV2553 | créditos: 3

Ementa

Breve revisão de tensões e deformações em solos. Interpretação do Princípio das Tensões Efetivas e de seus corolários. Conceito de atrito interno em solos e critério de ruptura de Mohr-Coulomb. Caminhos de tensões diversos, compressão e extensão por carregamento e descarregamento. Comportamentos drenado versus não drenado e contrátil versus dilatante dos solos frente ao cisalhamento. Interpretação dos parâmetros de poro-pressão. Ensaios triaxiais em solos UU, CU e CD. Estudo do comportamento tensão-deformação-resistência de areias e argilas com base em resultados de ensaios triaxiais publicados em artigos técnico-científicos clássicos.  

Bibliografia

ASCE Geo-Institute. A History of Progress - Selected U.S. Papers in Geotechnical Engineering, Geotechnical Special Publication nº 118, volumes 1 and 2, edited by W. Allen Marr, 2003; Wesley, L. Professor A. W. Bishop’s Finest Papers - A Commemorative Volume, Whittles Publishing, 2019; Atkinson, J.H. & Bransby, P.L. The Mechanics of Soils - An Introduction to Critical State Soil Mechanics. McGraw-Hill, 1978; Head, K.H. & Epps, R.J. Manual of Soil Laboratory Testing, Volume 2: Permeability, Shear Strength and Compressibility Tests, third edition, Whittles Publishing, 2011; Head, K.H. & Epps, R.J. (2014). Manual of Soil Laboratory Testing, Volume 3: Effective Stress Tests, third edition. Whittles Publishing, 2014; Henkel, D.J. The Effect of Overconsolidation on the Behaviour of Clays During Shear. Géotechnique, 6(4), 139-150, 1956; Lambe, T.W., & Whitman, R.V. Soil Mechanics, SI Version, John Wiley & Sons, 1979; Lee, K.L. & Seed, H.B. Drained Strength Characteristics of Sands, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 93(6), 117-141, 1967; Parry, R.H.G. Triaxial Compression and Extension Tests on Remoulded Saturated Clay, Géotechnique, 10(4), 166-180, 1960; Skempton, A.W. The Pore-Pressure Coefficients A and B, Géotechnique, 4(4), 143-147, 1954; Taylor, D.W. Fundamentals of Soil Mechanics, John Wiley & Sons, 1948; Terzaghi, K. The Shearing Resistance of Saturated Soils and the Angle between the Planes of Shear. Proc. 1st International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. Cambridge, Massachusetts, v.1, 54-56, 1936.

Hidrologia de Águas Subterrâneas

Código : CIV2546 | créditos: 3

EMENTA

Origem e distribuição de água e outros fluidos em meios geológicos. Problemas de engenharia associados ao movimento de fluidos em meios geológicos. Princípios básicos de fluxo em meios porosos. Fluxo em meios porosos parcialmente saturados. Fluxo em aquíferos e noções de hidráulica de poços. Noções de fluxo multifásico. Noções de hidrogeologia. Fluxo em meios fraturados. Transporte de contaminantes em meios porosos. Mecanismos e equações de transporte de contaminantes em meios porosos. Técnicas de remediação de áreas contaminadas. 

BIBLIOGRAFIA

Freeze, R. A., Cherry, J. A., Groundwater, Prentice Hall, 604p., 1979; Fitts, C. Groundwater Science, Academic Press, 692p., 2012; Fetter, C.W., Boving, T., Kreamer, D.  Contaminant Hydrogeology,  Waveland Press, Inc, third edition, 647p., 2017; Bear, J. Dynamics of Fluid Flow in Porous Media, Dover, 800p., 1988; Bedient, P., Rifai, H., Newell, C., Groundwater Contamination: Transport and Remediation, Pearson College Div., second edition, 604p., 1999.




Instrumentação Geotécnica

Código : CIV2554 | créditos: 3

Ementa


Princípios básicos de instrumentação. Sensores resistivos, indutivos, acústicos e eletrolíticos. Instrumentos mecânicos, hidráulicos, pneumáticos e elétricos. Detalhamento da instrumentação de laboratório: medidas de força, tensão total, poropressão, deslocamentos e variação de volume. Detalhamento da instrumentação de campo: medidas de deslocamentos superficiais e profundos, pressão de terra, poropressão e cargas. Planejamento de programas de instrumentação. Casos históricos.

Programa

Avaliação de incertezas e erros

Princípios de Instrumentação

Instrumentação de laboratório: medidas de força, tensão total, pressão neutra, deslocamentos e variação de volume

Instrumentação de campo: medidas de deslocamentos superficiais e profundos, pressão de terra, poropressão e cargas

Planejamento de programas de instrumentação

Casos históricos

Bibliografia

De Rubertis, K. Monitoring Dam Performance: Instrumentation and Measurements, American Society of Civil Engineers, VA, 2018; Dunnicliff, J. Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field Performance, Wiley Interscience, NJ, 2007; Singh, A. Soil Engineering in Theory and Practice Geotechnical Testing and Instrumentation, volume 2, 2nd edition, CBS Publishers & Distributors Pvt Ltd, India, 2014; Hanna, T.H. Foundation Instrumentation, Trans Tech Publications, Zurich, Switzerland, 1973; Head, K.H. Manual of Soil Laboratory Testing: Volume I, 3rd edition, Whittles Publishing, Dunbeath, UK, 2006; Head, K.H., e EPPS, R.J. Manual of Soil Laboratory Testing, Volume II, 3rd edition, Whittles Publishing, Dunbeath, UK, 2014; Head, K.H., e EPPS, R.J. Manual of Soil Laboratory Testing,  Volume III, 3rd edition, Whittles Publishing, Dunbeath, UK, 2014.


Investigações Geotécnicas de Campo

Código : CIV2538 | créditos: 2

Ementa

Sondagem de simples reconhecimento com ensaios de SPT com medida de energia e ensaios SPT-T. Ensaios de permeabilidade in situ. Ensaio de piezocone. Ensaio de palheta de campo (vane test). Ensaio de dilatômetro. Ensaio de pressiômetro. Ensaios geofísicos.

Bibliografia

Hunt, R.E. Geotechnical Engineering Investigation Handbook, second edition, CRC Press, 2005; Lunne, T., Robertson, P.K. & Powell, J.J.M. Cone Penetration Testing in Geotechnical Practice, Spon Press, 1997; Schnaid, F. & Odebrecht, E. Ensaios de Campo e suas Aplicações à Engenharia de Fundações, 2ª Edição, Oficina de Textos, 2012; ABGE. Diretrizes para Classificação de Sondagens, Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, 2013; ABGE. Ensaios de Permeabilidade em Solos - Orientações para sua Execução no Campo, Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, 2015; ABNT NBR 10905. Solo - Ensaios de palheta in situ - Método de ensaio, 1989; ABNT NBR 6484. Solo - Sondagem de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio, 2020; ABNT NBR 16796. Solo – Método padrão para avaliação de energia em SPT, 2020; ABNT NBR 16797. Medida de torque em ensaios SPT durante a execução de sondagens de simples reconhecimento à percussão – Procedimento, 2020; ASTM D6635-15. Standard Test Method for Performing the Flat Plate Dilatometer, 2015; ASTM D1586/D1586M-18. Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils, 2018; ASTM D2573/D2573M-18. Standard Test Method for Field Vane Shear Test in Saturated Fine-Grained Soils, 2018; ASTM D4719-20. Standard Test Methods for Prebored Pressuremeter Testing in Soils, 2020; ASTM D5778-20. Standard Test Method for Electronic Friction Cone and Piezocone Penetration Testing of Soils, 2020.


Mecânica das Rochas Aplicada

Código : CIV2534 | créditos: 3

Ementa

Propriedades mecânicas de maciços rochosos. Modelagem 3D de maciços rochosos. Estabilidade de taludes em rocha: mecanismos de ruptura e métodos de quantificação. Escavações subterrâneas em rocha: tensões e mecanismos de ruptura, projeto de revestimento de escavações subterrâneas. 

Programa

Propriedades de maciços rochosos: definições e propriedades de descontinuidades, uso de sistemas de classificação para obtenção de parâmetros de rocha. Volume elementar representativo e uso de modelos para definir as propriedades de grandes volumes de rocha.

Modelagem 3D de maciços rochosos: domínios estruturais, uso de modeladores 3D para distribuição espacial de propriedades

Taludes em maciços rochosos: análise cinemática, método do bloco chave, análise por equilíbrio limite. Casos históricos. Discussão de casos históricos. Estudos probabilísticos em Mecânica das Rochas 

Escavações subterrâneas em rocha: fundamentos, métodos empíricos para quantificação da estabilidade, métodos para avaliar modo de ruptura influenciado pela estrutura, métodos para avaliar a influência das tensões in situ, zonas de ruptura e casos históricos, projeto de revestimento em escavações subterrâneas. 

Bibliografia 

GOODMAN, R. E. Introduction to Rock Mechanics, John Wiley and Sons, 576p., 1988; HOEK, E. & BROWN, E.T. Underground Excavation in Rock, CRC Press, 532p., 1990; WYLLIE, D. C. Rock Slope Engineering, CRC Press, 5th edition, 636p., 2017; HOEK, E. & BRAY, J. Rock Slope Engineering, CRC Press, 3rd edition, 364p., 1981.



Mecânica dos Solos Avançada

Código : CIV2544 | créditos: 3

Ementa

Estado crítico: comportamento tensão-deformação-resistência de solos. Efeitos de anisotropia e rotação das tensões principais. Efeitos da temperatura. Efeitos da velocidade de cisalhamento. Carregamentos repetitivo e cíclico. Solos não saturados. Sucção mátrica, de solutos e total. Função de umidade. Variáveis de estado e tensões efetivas. Comportamento tensão-deformação. Resistência ao cisalhamento. Variação de volume. Condutividade hidráulica. Ensaios de laboratório. Instrumentação de campo.

Programa

Revisão do comportamento tensão-deformação-resistência de solos dentro do contexto do Estado Crítico

Efeitos de variações da temperatura nas características de adensamento, compressibilidade, permeabilidade e resistência ao cisalhamento de solos

Efeitos da velocidade de cisalhamento no comportamento drenado e não drenado de solos

Influência da anisotropia, rotação da direção das tensões principais e do amolgamento no efeito da velocidade de cisalhamento no comportamento tensão-deformação-resistência não-drenada de solos

Comportamento tensão-deformação-resistência de solos sob carregamentos cíclico e repetitivo

Influência da amplitude e frequência de carregamento cíclico no comportamento tensão-deformação-resistência não drenada de solos

Solos não saturados: propriedades índices

Conceito de sucção em solos não saturados

Variáveis de estado e tensões efetivas em solos não saturados

Medidas e controle de sucção em solos não saturados

Curva de retenção de umidade em solos não saturados

Condutividade hidráulica em solos não saturados

Variação de volume em solos não saturados

Resistência ao cisalhamento de solos não saturados

Ensaios de laboratório e instrumentação de campo

Bibliografia

WOOD, D.M. Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics, Cambridge University Press, 462p., 1991; MITCHELL, J.K. e SOGA, K. Fundamentals of Soil Behavior, 3rd edition, John Wiley & Sons, 558p., 2005; FREDLUND, D.G., RAHARDJO, H. e FREDLUND, M.D. Unsaturated Soil Mechanics in Engineering Practice, John Wiley & Sons, Inc, 926p., 2012; LAMBE, T.W. e WHITMAN, R.V. Soil Mechanics, Wiley Series in Geotechnical Engineering, 553p., 1969; LU, N. e LIKOS, W.J. Unsaturated Soil Mechanics, John Wiley & Sons, Inc, 545p., 2004; LALOUI, L. Mechanics of Unsaturated Geomaterials, Wiley and ISTE Ltd, 381p., 2010; Artigos técnicos selecionados.




Métodos Numéricos de Problemas de Fluxo e Transporte em Meios Porosos

Código : CIV2552 | créditos: 3

Ementa

Introdução. Equações diferenciais parciais em problemas de fluxo e transporte. Métodos numéricos para a solução das equações de fluxo permanente/ transiente e de transporte em meios porosos: método das diferenças finitas, método dos elementos finitos, método dos elementos de contorno. 

Bibliografia

Anderson, M.P, Woessner, W.W., Hunt. R.J. Applied Groundwater Modeling: Simulation of Flow and Advective Transport, 2nd edition, Academic Press, 630p., 2015. Wang, H.F.. Andreson, M.P.  Introduction to Groundwater Modeling: Finite Difference and Finite Element Methods, Academic Press, 237p., 1995. Bundschuh, J.; Suárez, M.C.  Introduction to the Numerical Modeling of Groundwater and Geothermal Systems: Fundamentals of Mass, Energy and Solute Transport in Poroelastic Rocks, CRC Press, 522p., 2010. 



Métodos Numéricos em Engenharia Civil

Código : CIV2532 | créditos: 3

EMENTA

Introdução ao método dos elementos finitos. Formulações variacionais. Funções de interpolação e de forma. Discretização da equação de equilíbrio em termos de deslocamentos. Elementos finitos 1D, 2D (elementos triangulares, quadrilaterais). Método das diferenças finitas no domínio do tempo, algoritmos explícitos e implícitos. Quadratura numérica. Elementos infinitos. Elementos de interface. Elementos estruturais. Métodos para solução de problemas não-lineares. Análise de problemas de tensão, fluxo permanente, adensamento. Simulação da construção de aterros e escavações. Problemas de fluxo não confinado e análise da estabilidade de taludes. Formulação pelo método dos resíduos ponderados. Modelagem e resolução de problemas com programas computacionais.

PROGRAMA

Formulação variacional do método dos elementos finitos em termos de deslocamentos para problemas de análises de tensão 1D. Funções de interpolação e de forma. Relação deformação vs. deslocamentos nodais.

Formulação para análise de problemas de fluxo permanente e de adensamento primário 1D. Método das diferenças finitas para marcha da solução aproximada no tempo: algoritmo explícito e implícitos. 

Formulação de elementos finitos 2D quadrilaterais (bilineares, quadráticos, cúbicos). Quadratura numérica. 

Análise de problemas de tensão 2D, fluxo permanente confinado, adensamento primário. Modelagem, geração de malhas, interpretação de resultados.

Elementos finitos de interface para problemas de interação solo-estrutura. Formulação de elementos finitos estruturais.

Métodos para solução de problemas não lineares (esquemas de Newton-Raphson, Newton-Raphson Modificado, comprimento do arco). Modelos constitutivos para análises não lineares.

Análise de problemas de tensão não lineares. Fluxo permanente não confinado. Estabilidade de taludes de solo. Aplicações em programas computacionais.

BIBLIOGRAFIA

POTTS, D.M. e ZDRAVKOVIC, L. Finite Element Analysis in Geotechnical Engineering: Theory and Application, v. 1 e 2, Thomas Telford Ltd., 1999; ZIENKIEWICZ, O.C., TAYLOR, R.L. e ZHU, J.Z. The Finite Element Method – Its Basis and Fundamentals, Butterworth-Heinemann, 7th edition, 756p., 2013; LI, G. Introduction to the Finite Element Method and Implementation with MATLAB, Cambridge University Press, 522p., 2020; COOK, R.D; MALKUS, D.S. e PLESHA, M.E. Concepts and Applications of Finite Element Analysis, 4th edition, John Wiley & Sons, 719p., 2001; DESAI, C.S. e KUNDU. T. Introductory Finite Element Method, CRC Press, 495p., 2001; HUGHES, T.J.R. The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Dover Publications, 2012.


Modelos Computacionais de Partículas

Código : CIV2557 | créditos: 3

Ementa

Introdução aos métodos computacionais de partículas. Métodos dos Elementos Discretos: introdução, lei de movimento do elemento, modelos de contato, busca de contatos, condições de contorno, geração da configuração inicial, implementação computacional, passos para execução da simulação, interpretação dos resultados (relação entre as variáveis de microescala e de macroescala). Material Point Method: introdução, discretização do ponto material, formulação, condições de contorno, geração dos pontos materiais, implementação computacional.

Programa

Introdução aos métodos computacionais de partículas

Introdução ao método dos elementos discretos (MED)

Solução numérica da lei de movimento

Tipos de modelos de contato: sem coesão

Tipos de modelos de contato: com coesão

Algoritmos de busca de contatos

Passos para execução de simulação com o MED

Implementação numérica do MED

Outros tipos de partículas: clumps e blocos poligonais

Contato em blocos poligonais e modelos de contato para blocos

Introdução ao Material Point Method (MPM)

Implementação numérica do MPM

Bibliografia

PÖSCHEL, T.; SCHWAGER, T. Computational Granular Dynamics: Models and Algorithms, Springer-Verlag, 322p., 2005; O'SULLIVAN, C. Particulate Discrete Element Modelling: a Geomechanics Perspective, CRC Press, 576p., 2017; ZHANG, X; CHEN, Z.; LIU, Y. The Material Point Method, Academic Press, 300p., 2017; POTYONDY, D.O.; CUNDALL, P.A., T. A. Bonded-Particle Model for Rock. International Journal Rock Mechanics and Mining Sciences, v.41, n.8, pp.1329-1364, 2004; SULSKY, D., CHEN, Z., SCHREYER, H.L. A particle method for history-dependent materials, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, v.118, pp.179-796, 1994; MAS IVARS, D.; PIERCE, M. E.; DARCEL, C.; REYES-MONTES, J.; POTYONDY, D.O.; YOUNG, R.P.; CUNDALL, P.A. The Synthetic Rock Mass Approach for Jointed Rock Mass Modelling, International Journal Rock Mechanics and Mining Sciences, v.48, n.2, pp. 219-244, 2011.


Modelos Constitutivos para Materiais Geotécnicos II

Código : CIV2547 | créditos: 2

Ementa

Introdução à notação indicial com convenção de soma. Estado de tensão no ponto. Estado de deformação no ponto. Modelos constitutivos elásticos, hiperelásticos e hipoelásticos. Modelo hiperbólico. Introdução à teoria da plasticidade. Endurecimento isotrópico. Leis de fluxo. Postulados de estabilidade e aspectos de instabilidade em solos. Modelos elastoplásticos tradicionais: Tresca, Von Mises, Mohr-Coulomb, Drucker-Prager. Modificações no modelo de Mohr-Coulomb: modelo de Lade & Duncan e modelo de Matsuoka & Nakai. Conceitos do estado crítico. Modelo de estado crítico para argilas: Cam Clay Modificado. Modelos Cap. Modelo HSM – Hardening Soil Model. Modelo de superfície de endurecimento única (modelo de Lade & Kim). Modelos para solos moles (Soft Soil e Soil Soil Creep). Modelo Básico de Barcelona para solos parcialmente saturados. Modelo de Hoek-Brown para maciços rochosos. Modelo de estado crítico para areias: modelo Nor-Sand. Implementação numérica. Exercícios.

Programa

Introdução à notação indicial com convenção de soma.

O estado de tensão no ponto - tensões e direções principais; tensões de desvio; tensões octaédricas; representação geométrica do estado de tensão; conjuntos de invariantes de tensão; círculo de Mohr nos estados 2D e 3D de tensão.

O estado de deformação no ponto;  tensores de deformação de Lagrange, Euler e Cauchy; tensor de pequenas rotações; deformações e direções principais; deformações de desvio; deformações octaédricas; equações de compatibilidade.

Modelos elásticos linear e não linear. Modelos hiper e hipoelástico. Modelo hiperbólico. Critérios de descarregamento, descarregamento e recarregamento. Vantagens e limitações dos modelos elásticos e hipoelásticos.

Introdução à teoria da plasticidade. Escoamento e ruptura. Materiais elasto-perfeitamente plásticos e materiais com endurecimento elastoplástico. Incrementos de deformação elástica e plástica. Funções de escoamento e de potencial plástico. Lei geral de fluxo plástico. Procedimento geral para obtenção da relação constitutiva. Postulados de estabilidade e aspectos de instabilidade em solos.

Modelos elasto-perfeitamente plásticos. Modelo de Tresca. Modelo de Von Mises. Modelo de Mohr-Coulomb. Modelo de Drucker-Prager. Modificações no modelo de Mohr-Coulomb: critério de tração máxima, modelo de Duncan – Lade, modelo de Matsuoka – Nakai.

Conceitos do estado crítico para argilas saturadas. Superfície de Roscoe. Superfície de Hvorslev. Estado último em argila fortemente PA. Modelo Cam Clay e modelo Cam Clay Modificado. Lei de endurecimento. Incremento de deformações elásticas e plásticas. Formulação não drenada. Aplicações do modelo Cam Clay Modificado.

Modelo HSM – Hardening Soil Model. Rigidez dependente do nível de tensão. Dupla superfície de escoamento plástico. Leis de fluxo. Parâmetros do modelo e determinação experimental. Vantagens do HSM em relação ao modelo clássico de Mohr-Coulomb.

Modelo com superfície constitutiva única (modelo de Lade & Kim). Critério de ruptura. Função de escoamento plástico. Função potencial plástico. Lei de fluxo. Lei de endurecimento e amolecimento plástico. Determinação experimental dos parâmetros do modelo. Formulação incremental. Implementação numérica.

Modelos constitutivos para solos moles (Soft Soil & Soft Soil Creep). Funções de escoamento. Lei de fluxo. Parâmetros do modelo. O conceito da isótaca abc. Formulação incremental. Deformações de creep. Condição de ruptura.

Modelo Básico de Barcelona. Superfícies de escoamento LC e SI. Leis de endurecimento plástico. Incrementos de deformação plástica. Determinação experimental dos parâmetros do modelo.

Modelo de Hoek-Brown para maciços rochosos. Evolução do modelo empírico. Critério generalizado. Formulação pela teoria da plasticidade. Parâmetros e determinação. Vantagens e limitações.

Modelo de estado crítico para areias (modelo Nor-Sand). Conceitos de estado crítico para solos granulares. Parâmetro de estado. Linha de estado crítico (CSL) e linhas de consolidação isotrópica (NCL). Superfície de escoamento. Lei de fluxo. Lei de endurecimento. Parâmetros do modelo. Determinação experimental. Implementação numérica. Aplicações.

Bibliografia

YU, H.-S. Plasticity and Geotechnics, Springer, 2006, 522p.; POTTS, D.M. E ZDRAVKOVIC, L. Finite element analysis in geotechnical engineering: theory, Thomas Telford, 1999, 440p.; JEFFERIES, M.; BEEN, K. Soil Liquefaction – A Critical State Approach, CRC Press, Second Edition, 2016, 690p.; BRIAUD, J.L. Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils, John Wiley & Sons, 2013, 998p.; DESAI, C. S. e SIRIWARDANE, H. J. Constitutive Laws for Engineering Materials, with Emphasis on Geologic Materials, Prentice-Hall, 1984.; DAVIS, R.O. e SELVADURAI, A.P.S. Plasticity and Geomechanics, Cambridge University Press, 2002, 287p.; FREDLUND, D.G.; RAHARDJO, H. e FREDLUND, M.D. Unsaturated Soil Mechanics in Engineering Practice, John Wiley & Sons, 2012, 926p.; LADE, P.V. Soil constitutive models: evaluation, selection and calibration, Geotechnical Special Publication 128, 2005.; MASE, G.T. e MASE, G.E. Continuum Mechanics for Engineers, CRC Press, 2nd edition, 1999, 380p.; MATSUOKA, H. e SUN, D. The SMP concept-based 3D constitutive models for geomaterials, Taylor & Francis, 2006, 136p.; PIETRUSZCZAK, S. Fundamentals of plasticity in geomechanics, CRC Press, 2010, 196p.; WOOD, D.M. Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics, Cambridge University Press, 1990, 462p.


Tópico Especial em Geotecnia (Casos de Obra na Engenharia Geotécnica)

Código : CIV2574 | créditos: 2

Ementa

São apresentados e discutidos casos de obras geotécnicas nas quais ocorreu algum evento não previsto em projeto e as medidas tomadas para minimizar danos e consequências.

Programa

Ruptura da Barragem de Santa Helena;

 Hospital Veterinário da UENF; 

Ruptura da Barragem do Açu; 

PCH com blindagem insuficiente do túnel adutor; 

PCH com trincas na Casa de Força; 

Empilhadeira sobre movimento de massa; 

Ruptura de oleoduto em língua coluvial; 

Vertedouro de gabiões com projeto deficiente

Bibliografia

Sandroni, S. S. Aspectos geotécnicos de uma ruptura de barragem durante a construção,  Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos, 1986;  Sandroni, S. S. Sobre a prática brasileira de projeto geotécnico de aterros rodoviários em terrenos com solos muito moles, XIII Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, Curitiba, 2006;   Sandroni, S. S. Deslocamento causado por colunas de brita instaladas por vibro-substituição, XVI Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, Porto de Galinhas, PE, 2012 


Tópicos Especiais em Geotecnia

Código : CIV2572/75 | créditos: 2

Ementa 


A disciplina Tópicos Especiais em Geotecnia não possui ementa pré-definida, pois visa proporcionar oportunidade de aprofundamento de temas ligados às linhas e projetos de pesquisa não abordados nas disciplinas regulares.


Tópicos Especiais em Geotecnia

Código : CIV2576/79 | créditos: 3

Ementa


A disciplina Tópicos Especiais em Geotecnia não possui ementa pré-definida, pois visa proporcionar oportunidade de aprofundamento de temas ligados às linhas e projetos de pesquisa não abordados nas disciplinas regulares.

Tópicos Especiais em Geotecnia

Código : CIV2570/71 | créditos: 1

Ementa

 
A disciplina Tópicos Especiais em Geotecnia não possui ementa pré-definida, pois visa proporcionar oportunidade de aprofundamento de temas ligados às linhas e projetos de pesquisa não abordados nas disciplinas regulares.

Outras disciplinas do Centro Técnico-Científico podem ser aceitas pela Coordenação de Pós-Graduação em Engenharia Civil.