Atividade 2 solos

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ATIVIDADES DAS AULAS 05 A 08
Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária | Prof.(ª): Amanda Matos da Silva Santos
Disciplina: Mecânica dos Solos| Carga Horária: 80h | Semestre Letivo: 6º
Aula 05
Permeabilidade
Atividade 13: 
O coeficiente de permeabilidade de uma areia que possui índice de vazios de 0,62 é 0,03cm/s. Calcule o valor do coeficiente de permeabilidade caso este solo tiver um índice de vazios de 0,48. (Resposta: 0,0152cm/s).
Atividade 14: 
Num ensaio de permeabilidade em que foi determinado um coeficiente de permeabilidade de 1,8 x 10^-2 cm/s de certo solo, se a temperatura da água fosse de 15°C, como deveria ser considerado o coeficiente de permeabilidade em termos correntes da mecânica dos solos?
Aula 06
Tensões no Solo e Resistência
Atividade 15: Calcule as tensões totais, pressões neutras e tensões efetivas para as seguintes situações abaixo:
a) Tensões nos pontos A, B, C e D.
b) Tensões na cota -14mnos pontos A, B, C e D.
c) Tensões na cota -7m.
Atividade 16: 
Para um solo argiloso que possui 10m de espessura, calcule qual será a tensão horizontal aplicada nesta profundidade?
Dados:
i. Peso específico do solo argiloso: 19kN/m³
ii. Coeficiente de empuxo em repouso: 0,7
Atividade 17: 
Cite os pontos positivos e negativos dos ensaios de cisalhamento direto e triaxial.
Resposta:
Pontos positivos dos ensaios de cisalh amento direto: 
• É um método muito simples, prático e baixo custo. 
• Permite determinar a resistência residual. 
Pontos positivos dos ensaios de cisalh amento triaxial: 
- É considerado um dos mais confiáveis e, por isso, é amplamente utilizado para ensaios 
convencionais e de pesquisas. 
 - É um dos principais métodos para medir propriedades mecânicas dos solos. 
- Tem como principal vantagem o fato de ser o método que mais se aproxima das 
condições reais do sol, pois é possível simular as cargas axiais e radiais que o solo está submetido. 
Pontos negativos dos ensaios de cisalha mento direto: 
• Plano de ruptura é pré-determinado 
• Não permite controlar as pressões dos poros. 
• O estado das tensões completas não é conhecido 
Pontos negativos dos ensaios de cisalha mento triaxial: 
- Mais complexo. 
- Possui Custo mais alto.
Aula 07
Compressibilidade
Atividade 18: 
Pesquise um TCC ou dissertação de mestrado que estudou o efeito do colapso ou expansão de um solo a partir do ensaio de adensamento e faça uma dissertação sobre esta pesquisa com 30 a 40 linhas.
Resposta: 
O principal objetivo desse trabalho é avaliar, a partir de um caso real, se a compactação é um procedimento capaz de eliminar o potencial de colapso de um solo silte argiloso do Município de Icó, Ceará, em área destinada à construção de conjunto residencial. 
Decorre destes fatos, a importância em se detectar a presença desse tipo de solo e analisar o seu comportamento frente aos agentes que desestabilizam a sua estrutura, tais como a intensidade da carga atuante do líquido inundante (AGNELLI e ALBIERO, 1997). 
Segundo Vilar, Machado e Bueno (1998), os solos potencialmente colapsáveis apresentam como característica a estrutura macroscópica fofa, baixo grau de saturação e partículas maiores mantidas por cimentação ou por tensão capilar. 
Os solos colapsáveis são caracterizados por uma estrutura altamente porosa em que as partículas sólidas se mantêm interligadas por meio de vínculos que possuem uma resistência temporária proveniente de forças capilares ou de adsorção, ou pela presença de algum agente cimentante. 
Dentro dessa categoria estão as argilas expansivas altamente plásticas, solos residuais lateríticos e saprolíticos, além de uma grande variedade de depósitos aluvionares, coluvionares e eólicos, diferentes tipos de solos compactados e cimentados. 
Quando submetidos a variações de umidade, principalmente, por condições climáticas, esses solos apresentam mudanças de resistência ao cisalhamento e instabilidade volumétrica, originando fenômenos como colapso e expansão. 
As características dos solos potencialmente expansivos são: solos não saturados, presença de argilo-minerais expansivos (especialmente as montmorilonitas), solos derivados de rochas ígneas (basaltos, diabásios e gabros) e de rochas sedimentares (folhelhos e calcários). 
Geralmente a ocorrência de solos colapsáveis está relacionada a locais com deficiência hídrica, em regiões de baixos níveis de precipitações pluviométricas, embora tenha havido a constatação desses tipos de solos em outras regiões de maior pluviosidade. 
Estas postulações têm em comum a descrição da estrutura do solo que fixa que o volume de grãos é mantido junto numa forma de estrutura de colmeia de abelhas através de um tipo de material ligante ou força nos pontos de contato. 
Os fatores que influenciam a colapsividade dos solos são: estrutura, peso específico 
aparente seco, umidade, tipo de permeante, mineral argílico, velocidade de inundação, tensão vertical de inundação, trajetória de tensões etc. 
Os colapsos e dá pela ação de algum agente externo que causa o enfraquecimento da estrutura e provoca o deslizamento das partículas, resultando em um rearranjo da estrutura do solo, com a consequente redução de volume (GOMES, 2006). 
Os métodos indiretos são baseados na classificação mineralógica, índices físicos, limites de consistência e parâmetros associados à textura e composição da argila. 
(2008) podem ocorrer na construção de obras onde ocorrem cortes e aterros, mas com fundações construí das na mesma cota de forma que os elementos de fundação fiquem assentes em solos de diferentes comportamentos, resultando em recalques diferenciais importantes ou mesmo o colapso das fundações. 
Segundo Pinto (2006), os ensaios endométrios representam adequadamente e as condições do terreno abaixo de fundações superficiais, tendo como vantagem seu baixo custo quando comparado a outras técnicas utilizadas para previsão de recalques. 
Segundo Gomes (2006), o ensaio de compressão edométrica simples para o corpo de prova na umidade natural, deve ser realizado de maneira convencional até a tensão em estudo (25 kPa). 
Um solo potencialmente expansivo é aquele que apresenta aumento ou contração de volume quando sofre variação na umidade ou na sucção, por ser constituído por minerais expansivos. 
O objetivo da compactação do solo é conferir a este uma homogeneização e melhoria de suas características de engenharia, tais como: aumentar a resistência ao cisalhamento, reduzir os recalques e aumentar a resistência à erosão (MASSA D, 2010). O processo de compactação de um solo pode ser subdividido em etapas, visando aplicar maior esforço para levar o material às condições exigidas pelo projeto ou norma técnica, com a finalidade principal de conformar a superfície compactada. Os fatores que influem na compactação de campo são: teor de umidade do solo, número de passadas do equipamento, espessura da camada compactada e características do equipamento (pressão, área de contato etc.). Não sendo atingida a compactação desejada, a qual não deverá ser inferior a um determinado valor do grau de compactação (fixada pela especificação adotada), o material deverá ser removido e recompactado(DN IT, 2006). Argilas compactadas no ramo seco da curva de compactação desenvolvem um arranjo de partículas que não exibe influência mar cante do tipo de compactação empregado, ao passo que, quando compactadas no ramo úmido, são significativamente afetadas a orientação 
das partículas, a resistência, a permeabilidade e a compressibilidade das argilas (CERNICA, 1995). 
Os problemas em fundações superficiais que envolvem o solo, de acordo com Milititskyet al. (2008) é que podem ocorrer na construção de obras onde ocorrem cortes e aterros, mas com fundações construídas na mesma cota, de forma que os elementos de fundação fiquem assentes em solos de diferentes comportamentos, resultando em recalques diferenciais importantes ou mesmo o colapso das fundações. 
Esse procedimento resulta em sapatas apoiadas em condições diferentes dasestima das em decorrência das características precárias do material sem os cuidados necessários de compactação, o que resulta na ocorrência de recalques (MILITITSKY et al., 2008). 
Ricardo e Catalani (2007) recomendam que para a utilização de aterros como fundação é necessário que estes aterros apresentem um grau de compactação de 90% a 95% do Proctor modificado ou 95% a 100% do Proctor normal. 
Para identificar o provável comportamento colapsível do solo avaliado e o seu potencial, realizaram-se ensaios de adensamento simples e duplo, realizados em corpos de prova indeformados e a partir dos resultados dos ensaios puderam-se construir um gráfico relacionando o índice de vazios (e) com o logaritmo das tensões aplicadas. 
Após a estabilização das deformações do 2o estágio, que corresponde a tensão de 25 kPa (tensão de projeto), foi realizada a inundação da amostra e esperada, novamente, a estabilização das deformações. 
Posteriormente, para verificar o efeito da compactação no potencial de colapso/expansão do solo realizaram-se ensaios de adensamento simples e duplo em corpos de prova compactados.
Com relação aos corpos de prova ensaiados na condição natural, a partir do ensaio 
endométrio duplo observou-se um distanciamento considerável entre as curvas correspondentes ao solo natural e inundado, indicando tratar-se de um solo possivelmente colapsível. 
Para o caso específico em que trata esse artigo, as amostras de solo estudadas
apresentaram comportamentos divergentes de acordo com o tipo de procedimento de ensaio (endométrio simples ou duplo), no entanto, será necessário a realização de um número maior de ensaios em trabalhos futuros para a comprovação, ou não, da mencionada divergência de resultados; 
A partir da realização desse trabalho verificou-se que o processo de compactação se mostrou uma técnica eficiente para minorar ou mesmo eliminar tanto o potencial de expansão quanto de colapso do solo estudado. 
Dessa forma, a realização deste trabalho contribui para a área do conhecimento pois comprova, a partir do estudo de um caso real, que a compactação de solos potencialmente colapsíveis ou expansivos presentes no interior do Ceará, de fato, reduz seus potenciais a níveis aceitáveis para uso como suporte de fundações superficiais de edifícios. 
CHAGAS, Gleiber da Silva, MOURA, Alfran Sampaio, CARNEIRO de Araujo Carneiro) Utilização 
da compactação para reduç ão do potencial de colapso/expansão de um solo silto de massapê 
da Cidade de Icó. 
Aula 08
Investigação do Subsolo
Atividade 19: 
Quais informações conseguimos na realização do ensaio SPT?
Com o ensaio de SPT coletamos in formações referentes a resistência do solo, medida pelo índice de resistência a penetração do solo determinado pela soma dos golpes dados pelo martelo de ferro. São coletadas amostras de metro a metro, permitindo a análise tátil e visual das distintas camadas do subsolo em suas respectivas profundidades. Em suma podemos obter informação da estratigrafia do terreno, mostrando a composição das camadas de solo, nível do lençol freático, os tipos de solos que compõem essas camadas, mineralogia, tipos de rochas, as compacidades ou consistência além dos valores de resistência à penetração que será muito utilizado para dimensionamento das fundações.
Atividade 20: 
Que tipo de amostras conseguimos por meio do ensaio SPT?
Conseguimos amostras de metro a metro, permitindo a análise tátil e visual das distintas camadas do subsolo em suas respectivas profundida desde sua composição. É utilizada um equipamento chamado amostrador para recolher as amostras, as quais se dividem em: 
1- Amostras de Lavagem, com cerca de 500g, obtidas pela decantação da água de circulação, em recipientes com capacidade mínima de 100L. Nesse processo de amostragem, é vedada a prática de coleta do material acumulado durante o avanço da sondagem em recipientes colocados junto à saída da água em circulação;
1- Amostras de Lavagem, com cerca de 500g, obti das pela de cantação da á gua de 
1 - Amostras de Lavagem, com cerca de 500g, obti das pela de cantação da á gua de 
2- Amostras de Trado, com cerca de 500g, constituídas por material obtido durante a perfuração e coletadas na parte inferior das lâminas cortantes do trago;
3- Amostras de Barrilete amostrador SPT, com cerca de 200g, constituídas pela parte inferior do material obtido no mostrador (bico). Sempre que possível, a amostra deve ser acondicionada, mantendo-se intactos os cilindros de solo obtidos;
4- Amostras de Baldinho, com cerca de 500g, constituídas por material obtido na bomba-balde (baldinho com válvula de pé);
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