Caraterização e Modelação de Maciços

Conhecimentos de Base Recomendados

Geologia de Engenharia (LEC)

Mecânica dos Solos (LEC)

Estabilidade de Estruturas Geotécnicas (LEC)

Obras Geotécnicas (MEC)

Métodos de Ensino

Aulas teórico-práticas em que, numa primeira fase, se pretende efetuar uma exposição detalhada dos conceitos, princípios e teorias fundamentais relacionadas com o comportamento dos maciços terrosos e rochosos. Numa segunda fase pretende-se que os estudantes, com a orientação do docente, resolvam alguns dos exercícios que constam das fichas práticas da disciplina. Esta resolução envolve frequentemente a utilização de software técnico comercial, expondo assim os estudantes a ferramentas de cálculo que encontrarão na sua vida profissional.

Resultados de Aprendizagem

1º Módulo:

Explorar as propriedades mecânicas dos solos e estabelecer as ligações entre tensão, deformação e resistência ao corte de solos. Introduzir os estudantes a conceitos de elasticidade e plasticidade em solos, com a apresentação de modelos matemáticos que descrevam e prevejam o comportamento de maciços terrosos.

2º Módulo:

Introduzir os estudantes aos conceitos específicos da Mecânica das Rochas, com destaque para a sua aplicação a obras subterrâneas e taludes.

Ao nível das competências genéricas, pretende-se que os estudantes desenvolvam competências de análise e síntese, de resolução de problemas, de trabalho em grupo, de raciocínio crítico e de aplicação na prática dos conhecimentos teóricos. São também consideradas relevantes as competências de comunicação oral e escrita, uso da internet como meio de comunicação e fonte de informação, em entender a linguagem de outros especialistas e de aprendizagem autónoma.

Estágio(s)

Não

Programa

1º Módulo

1. Trajetórias da tensão no espaço triaxial e no espaço p’-q-volume específico, invariantes de tensão e de deformação

2. Teoria do estado crítico: superfície de Roscoe e Hvorslev. Superfície do estado limite

3. Teoria da elasticidade vs. teoria da plasticidade. Superfície de cedência e lei de fluxo. Efeito das tensões iniciais e trajetória de tensões. Modelos constitutivos elástico-linear e elasto-plásticos

4. Calibração de modelos constitutivos

2º Módulo

1. Caraterização da matriz rochosa

2. Descontinuidades

3. Sistemas de classificação de maciços rochosos

4. Resistência e deformabilidade da matriz rochosa: mecanismos de rotura; ensaios de laboratório; anisotropia; critérios de rotura

5. Resistência e deformabilidade dos maciços rochosos: critérios de rotura; Geological Strength Index; módulos de deformabilidade

6. Tensões internas nos maciços rochosos

7. Aplicações da Mecânica das Rochas: obras subterrâneas; taludes

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de casos práticos: 40.0%
Exame: 60.0%

Bibliografia

- Diapositivos das aulas e notas desenvolvidas pelos docentes durante a explicação das matérias.

- J. H. Atkinson & P.L. Bransby (1977). "An Introduction to Critical State Soil Mechanics", McGraw-Hill.

- R. Davis & A. Selvadurai, A. (2002) "Plasticity and Geomechanics", Cambridge University Press.

- David Muir Wood (1991). "Soil behaviour and critical state soil mechanics", Cambridge.

- Geo05 (2025). Finite Element Method in Geo05 - Theoretical manual.

- Itasca Software Guide (2024). Constitutive Models.

- Pinto, P.L. (2017) - Apontamentos sobre Mecânica das Rochas, DEC-FCTUC

- Hoek, E. (2023) - Practical Rock Engineering.

- Vallejo, L. G., Ferrer, M., Ortuño, L. e Oteo, C. (2002) - Ingeniería Geológica, Pearson Educación, Madrid.

- Hudson, J. A. e Harrison, J. P. (1997) - Engineering rock mechanics: an introduction to the principles, Oxford: Pergamon.

- Goodman, R. E. (1989) - Introduction to Rock Mechanics, 2nd ed., Wiley, New York.