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CARACTERIZAÇÃO DOS SOLOS EXERCÍCIOS RESOLVIDOS MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES EXERCÍCIO 1 Análise da Curva Granulométrica Determinação da distribuição dos vários diâmetros (tamanho) dos grãos encontrados na amostra EXERCÍCIO • Um solo foi submetido ao ensaio de granulometria, apresentando a curva granulométrica a seguir. Indique as frações de solo presentes no material ensaiado. EXERCÍCIO – Solução Fração Limites (ABNT) Matacão 25 cm – 1 m Pedra 7,6 cm – 25 cm Pedregulho 4,8 mm – 7,6 cm Areia grossa 2,0 mm – 4,8 mm Areia média 0,42 mm – 2,0 mm Areia fina 0,05 mm – 0,42 mm Silte 0,005 mm – 0,05 mm Argila Inferior a 0,005 mm Argila = 10% Silte = 30%-10%=20% Areia Fina = 82% - 30% = 52% Areia Média = 95% - 82% = 13% Areia Grossa = 100% - 95% = 5% EXERCÍCIO 2 Determinação de CNU e CC Determinação dos diâmetros D10, D30 e D60 e cálculo dos parâmetros representativos dos solos granulares Exercício – determine CNU e CC Solo A Solo B Solo C Exercício - solução Solo B: D10 = 0,005 mm D30 = 0,075 mm D60 = 0,15 mm 𝐶𝑁𝑈 = 𝐷60 𝐷10 = 0,15 0,005 = 30 𝐶𝐶 = 𝐷30 2 𝐷10 ∙ 𝐷60 = 0,0752 0,005 ∙ 0,15 = 7,5 Solo C: D10 = 0,075 mm D30 = 1,2 mm D60 = 9,5 mm 𝐶𝑁𝑈 = 𝐷60 𝐷10 = 9,5 0,075 = 126,67 𝐶𝐶 = 𝐷30 2 𝐷10 ∙ 𝐷60 = 1,22 0,075 ∙ 9,5 = 2,02 Solo A: Não é solo granular EXERCÍCIO 3 Determinação de CNU e CC Determinação dos diâmetros D10, D30 e D60 e cálculo dos parâmetros representativos dos solos granulares Exercício – Determine CNU e CC Exercício – solução Exercício – solução Solo D10 (mm) D30 (mm) D60 (mm) CNU Classificação CNU CC Classificação CC S 0,025 0,072 0,170 6,80 MEDIANAMENTE UNIFORME 1,22 BEM GRADUADO P 0,10 0,18 0,45 4,50 MUITO UNIFORME 0,72 DESCONTÍNUA Q 0,51 1,10 2,90 5,69 MEDIANAMENTE UNIFORME 0,82 DESCONTÍNUA R 3,0 6,0 10,0 3,33 MUITO UNIFORME 1,20 BEM GRADUADO EXERCÍCIO 4 Determinação das frações do solo (análise da curva granulométrica) e determinação de CNU e CC EXERCÍCIO • Para as curvas granulométricas dos solos A, B, C, D e E indicadas na figura a seguir, determine as frações de solo de cada um e calcule os Coeficientes de Uniformidade (Cu) e de Curvatura (CC) para os solos granulares. Fração Limites (ABNT) Matacão 25 cm – 1 m Pedra 7,6 cm – 25 cm Pedregulho 4,8 mm – 7,6 cm Areia grossa 2,0 mm – 4,8 mm Areia média 0,42 mm – 2,0 mm Areia fina 0,05 mm – 0,42 mm Silte 0,005 mm – 0,05 mm Argila Inferior a 0,005 mm EXERCÍCIO – Solução O aluno poderia optar pelo uso de uma das escalas: considerando a fração argila inferior a 0,005 mm ou considerando a fração argila inferior a 0,002 mm. Conforme abordado em aula, as duas opções estão corretas. Aqui, seguirão as respostas conforme as duas versões. A) considerando a fração argila inferior a 0,005 mm: Fração Solo A B C D E Argila 2% 8% 16% 21% 55% Silte 74% 16% 25% 37% 26% Areia Fina 23% 42% 39% 4% 16% Areia Média 1% 25% 14% 12% 3% Areia Grossa 4% 4% 8% Pedregulho 5% 2% 18% Fração predominante Silte Areia Fina Areia Fina Silte Argila EXERCÍCIO – Solução O aluno poderia optar pelo uso de uma das escalas: considerando a fração argila inferior a 0,005 mm ou considerando a fração argila inferior a 0,002 mm. Conforme abordado em aula, as duas opções estão corretas. Aqui, seguirão as respostas conforme as duas versões. B) considerando a fração argila inferior a 0,002 mm: Fração Solo A B C D E Argila 0% 8% 8% 18% 53% Silte 76% 16% 33% 40% 28% Areia Fina 23% 42% 39% 4% 16% Areia Média 1% 25% 14% 12% 3% Areia Grossa 4% 4% 8% Pedregulho 5% 2% 18% Fração predominante Silte Areia Fina Areia Fina Silte Argila EXERCÍCIO – Solução Cálculo de CNU e CC: Solos D e E são, respectivamente, silte e argila. Não têm D10 e são solos finos. Parâmetro Solo A Solo B Solo C D10 (mm) 0,031 0,008 0,0031 D30 (mm) 0,035 0,1 0,028 D60 (mm) 0,04 0,31 0,12 CNU 1,29 38,75 12,00 CC 0,99 2,58 0,65 EXERCÍCIO 5 Determinação de diâmetros aleatórios EXERCÍCIO • Determinar os diâmetros d10, d15, d30, d60 e d85 da amostra log 𝑑𝑥 = log𝑑𝑎 + 𝑥 − 𝑎 𝑏 − 𝑎 ∙ log 𝑑𝑏 𝑑𝑎 Peneira Abertura (mm) % que passa 3/4 19,10 100 1/2 12,70 75 3/8 9,50 63 4 4,76 32 8 2,38 6 10 2,00 0 log 𝑑𝑥 = log 𝑑𝑎 + 𝑥 − 𝑎 𝑏 − 𝑎 ∙ log 𝑑𝑏 𝑑𝑎 Incógnita: d85 log 𝑑85 = log𝑑75 + 85 − 75 100 − 75 ∙ log 𝑑100 𝑑75 log𝑑85 = log 12,7 + 10 25 ∙ log 19,1 12,7 log 𝑑85 = 1,175 𝑑85 = 10−1,175 𝒅𝟖𝟓 = 𝟏𝟒, 𝟗𝟓𝟐𝒎𝒎 EXERCÍCIO - Solução Peneira Abertura (mm) % que passa "diâmetro" 3/4 19,1 100 ??? 85 1/2 12,7 75 3/8 9,5 63 ??? 60 4 4,76 32 ??? 30 ??? 15 ??? 10 8 2,38 6 10 2 0 log 𝑑𝑥 = log 𝑑𝑎 + 𝑥 − 𝑎 𝑏 − 𝑎 ∙ log 𝑑𝑏 𝑑𝑎 Outros diâmetros: 𝒅𝟔𝟎 = 𝟖, 𝟖𝟖𝟓𝒎𝒎 EXERCÍCIO - Solução Peneira Abertura (mm) % que passa "diâmetro" 3/4 19,1 100 ??? 85 1/2 12,7 75 3/8 9,5 63 ??? 60 4 4,76 32 ??? 30 ??? 15 ??? 10 8 2,38 6 10 2 0 𝒅𝟑𝟎 = 𝟒, 𝟓𝟏𝟑𝒎𝒎 𝒅𝟏𝟓 = 𝟑, 𝟎𝟐𝟓𝒎𝒎 𝒅𝟏𝟎 = 𝟐, 𝟔𝟒𝟖𝒎𝒎
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