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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA – DCTM ENGA55 - Mecânica dos solos II – Prof. Miriam Carvalho 1) Os seguintes resultados foram obtidos de um ensaio de cisalhamento direto. Pede-se determinar os parâmetros de resistência desse solo. Resp: (C=75 kPa; f=28,8º) CP Tensão Normal (kPa) Tensão Cisalhante (kPa) 1 100 130 2 200 185 3 300 240 2) Abaixo são fornecidos resultados de ensaios triaxial realizados em uma amostra de solo (ensaio do tipo consolidado e não drenado - CU). Sabendo que a legenda apresentada na figura indica a tensão confinante em cada corpo de prova, adotar um critério de ruptura (explicitar) e definir a envoltória de resistência efetiva por Mohr- Coulomb e por trajetória de tensões. ∑ τ=n.c+∑σ . tan (f ) ∑ (τ .σ)=∑ σ .c+∑ σ2 . tan(f) 3) Sobre uma amostra de solo arenoso foram realizados ensaios de cisalhamento direto que forneceram os resultados abaixo. Pede-se: a) Determinar a envoltória de resistência do solo. (Resp. C=5,8; f=29,6º); b) Com a mesma amostra deseja-se realizar um ensaio de compressão triaxial com tensão confinante de 250kPa, determine: as tensões no instante de ruputura para o ensaio triaxial e a tensão principal maior nesse instante. (Resp.: τa=220,3 kPa; σa=378,2kPa; σ1=756,6 kPa) CP Tensão Normal (kPa) Tensão Cisalhante (kPa) 1 200 120 2 300 175 3 500 290 4) a) Amostras de solo compactadas, oriundas do solo residual do granulito de Salvador-Ba, foram submetidas a ensaios de cisalhamento direto, sendo os ensaios conduzidos com amostras inundadas e ruptura lenta. Utilizando os resultados que são apresentados abaixo, determinar os parâmetros de resistência da envoltória Mohr-coulomb. Adotar como critério de ruptura a resistência máxima. b) Se um ensaio triaxial do tipo consolidado drenado fosse realizado com este solo e a tensão principal maior efetiva obtida no momento da ruptura fosse 200kPa, quais seriam as tensões no plano de ruptura? 5) Um solo foi submetido a ensaio triaxial CU, fornecendo os resultados abaixo, pede-se: a) envoltória de resistência total e efetiva empregando o círculo Mohr; (Resp: C=70 kPa f =19,5º e C`=20 kPa e f`=36º) b) equação da trajetória de tensões total e efetivas (espaço t x s'). (Resp: a=66 kPa ; b =18,4º e a`=15 kPa e b`=30º) CP Tensão confinante (kPa) Tensão desviatória(kPa) Neutra (kPa) 1 100 300 20 2 200 400 90 3 300 500 150 6) Num ensaio consolidado drenado (CD), roperam-se dois corpos de prova com tensão de confinamento de 200kPa e 350kPa, dos quais obtiveram-se tensão desviatória (σi-σ3) na ruptura igual a 600kPa e 1050 kPa, respectivamente. Determine os parâmetros de resistência deste solo. (Resp.: C` =0 kPa; f`=36,9º) 7) Um teste triaxial do tipo drenado (CD) foi realizado em uma areia. Na ruptura obteve-se a seguinte relação: σ’1/σ’3 = 4,0. Se a tensão confinante utilizada no ensaio foi de 100 kPa, pede-se o ângulo de atrito efetivo do solo e um esboço da sua envoltória de resistência, em conjunto com o círculo de Mohr na ruptura. (Resp.: f`=37º) 8) De um ensaio de compressão triaxial numa amostra de solo coesivo, obteve-se as seguintes tensões efetivas: Tensão principal maior: 8MN/m2 e Tensão principal menor: 2MN/m2. Ângulo de inclinação do plano de ruptura é 60 com a horizontal. Representar os dados acima num diagrama de Mohr. Calcular a coesão e ângulo de atrito interno. (Resp.: C`=0,58 MN/m²; f`=30º) 9) Uma amostra de argila normalmente adensada submetida a um ensaio CU com uma tensão confinante de 400kPa apresentou na ruptura diferença de tensões principais de 300kPa e ângulo de atrito efetivo de 35º. Estime a pressão neutra na ruptura da amostra. (Resp. : 288,5 kPa) 10) Uma amostra de argila foi submetida a um ensaio CU com uma tensão de confinamento de 200 kPa. A tensão desviatória de ruptura da amostra foi de 600 kPa. Sabendo-se que os parâmetros de resistência efetivos da amostra são c’ = 15 kPa e f = 30o, determine: a) pressão neutra na ruptura da amostra. (Resp.: -74 kPa) b) Ângulo que o plano de ruptura faz com o plano horizontal? ((Resp.: a'=60º) c) Quais as tensões normais e cisalhantes no plano de ruptura?. (Resp.: τa=259,8 kPa; σa=424kPa) 11) Uma argila normalmente adensada tem resistência não drenada igual a 100kPa. Em condições drenadas, f`= 30. Se ela rompe numa situação não drenada, quais serão as tensões principais efetivas no instante da ruptura? ( Resp.: σ`3=100kPa e σ`1=300kPa) 12) Um ensaio de compressão triaxial drenado (CD) realizado com uma argila normalmente adensada, revelou que a ruptura deu-se segundo um plano formando um ângulo de 58 com a horizontal. A tensão confinante era de 300kPa. Estimar f`, σ`1, a relação de tensões principais e a diferença de tensões principais na ruptura. (Resp.: f`=26º; σ`1 = 768kPa; Nf`=2,56; σ`1 -σ`3 = 468kPa) 13) Determinar a trajetória de tensões para o corpo de prova de solo normalmente adensado, cuja curva tensão- deformação está representada a seguir, com as respectivas leituras de pressões neutras. Determinar também a envoltória de resistência do solo. A tensão confinante do CP foi 200 kPa. 14) Duas amostras de uma mesma areia, saturadas, foram moldadas com a mesma compacidade relativa e submetidas a ensaios triaxial tipo consolidado e drenado. No início do ensaio, a amostra 1 apresentava tensão confinante igual a 400 kPa e contra-pressão (poro-pressão) igual a 350 kPa; e a amostra 2 apresentava tensão confinante igual a 200 kPa e contra-pressão (poro-pressão) igual a 150 kPa. Responda: a) Qual das duas amostras deve apresentar maior tensão desviatória na ruptura. Justifique. b) Qual a tensão principal total maior na amostra 1, se o ângulo de atrito interno efetivo desta areia é 35°. 15) Uma amostra de solo submetida a um ensaio consolidado não drenado (CU), confinada com 150kPa, forneceu na ruptura uma tensão desviatória de 450 kPa. Sabendo-se que para as condições efetivas, o ângulo que o plano de ruptura faz com a horizontal é igual 58o e a coesão efetiva é igual a 9kPa, pede-se: a) Pressão neutra na ruptura; b) Tensões normais e cisalhantes no plano de ruptura; c) Os parâmetros da trajetória de tensões efetivas para o solo (a` e β`); d) Até que profundidade você escavaria este solo sem o auxílio de escoramento. Considerar o peso específico do solo de 16,7kN/m3.).
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