Avaliação III - Mecânica dos Solos I - thalia

Prévia do material em texto

Avaliação III – Mecânica dos Solos I 
 
Discente: Thalia Ariadna Alves Fernandes 
 
 
Questão 1: Os resultados de um ensaio de compactação na energia Proctor Normal para um solo que será 
utilizado em um aterro estão listados a seguir: 
 
 
a) Trace a curva de compactação indicando todos os valores. 
 
b) Determine o valor da umidade ótima e da massa específica aparente seca máxima deste solo (Indique 
também no gráfico estes valores). 
Umidade ótima = 16,2% 
Massa específica aparente seca máxima= 1,754g/cm³ 
c) Trace a curva que retrata a relação entre massa específica seca e umidade para grau de saturação de 100% 
e mostre a relação matemática, considerando que a massa específica dos grãos é 2,67 g/cm³. 
d) Determinar o grau de saturação para os pontos máximos da curva. Para o grau de saturação encontrado, 
obter uma relação entre massa específica aparente seca e umidade e trace sua curva no gráfico. 
e) Se as especificações de controle de compactação deste solo em obra são GC no 
mínimo 96% e para a umidade ótima, entre que valores podem variar a massa específica 
seca e a umidade em campo no processo de compactação? 
 
Questão 2: (1,5 PONTOS) QUESTÃO DE CÁLCULO 
Calcule a porcentagem de empolamento para o solo que será utilizado na execução de 
uma estrada com as seguintes características: γcorte = 21,8 kN/m³ e γsolto = 19,8 
kN/m³. Com o empolamento calculado, qual seria o volume de solo transportado em 
caçambas para um volume de corte de uma jazida de empréstimo de 45 m³? A área de 
empréstimo dista 12,4 km do sítio da obra da estrada. Se a caçamba tem capacidade de 
5,5 m³, e uma empresa local cobra R$ 2,53 por km rodado, de quanto será o gasto dessa 
obra apenas com o transporte deste material? 
 
Questão 3: (3,0 PONTOS) QUESTÃO DE CÁLCULO 
Considere o perfil geotécnico do terreno abaixo: 
 
 
a) Calcule as tensões efetivas nos pontos A e H do solo abaixo. Considerar o efeito da capilaridade na 
camada da areia fofa. 
𝜎′ = 𝜎 − 𝑢 
No ponto H: 
Z= 12,5m 
𝜎 = 17*1 + 19*3 + 15*4 + 20*3 + 16*1,5 = 218 Kpa 
𝑢 = 11,5*10 = 115Kpa 
𝜎′ = 𝜎 − 𝑢 ∴ 𝜎′ = 218 − 115 = 103𝐾𝑝𝑎 
No ponto A: 
Z= 0m 
𝜎 = 0*17 = 0 Kpa 
𝑢 = (-1)*10= -10Kpa 
𝜎′ = 𝜎 − 𝑢 ∴ 𝜎′ = 0 − (−10) = 10𝐾𝑝𝑎 
b) Se ocorrer uma enchente que eleve o nível da água até a cota +1,5 m acima do terreno, quais são as 
tensões efetivas nos pontos D e I? 
No ponto D: 
Z= 6m 
𝜎 = 4*19 + 2*15 + 1,5*10 = 121Kpa 
𝑢 = 7,5*10 = 75Kpa 
𝜎′ = 𝜎 − 𝑢 ∴ 𝜎′ = 121 − 75 = 46𝐾𝑝𝑎 
No ponto I: 
Z= 14 
𝜎 = 4*19 + 4*15 + 3*20 + 3*16 + 1,5*10= 259Kpa 
𝑢 = 15,5*10 = 155Kpa 
𝜎′ = 𝜎 − 𝑢 ∴ 𝜎′ = 259 − 155 = 104𝐾𝑝𝑎 
 
c) Trace os diagramas das tensões deste terreno ao longo da sua profundidade para o primeiro caso do 
item A. 
 
 
 
 
4. (0,5 PONTOS) Analise as afirmações abaixo e marque os itens com V para verdadeiro e F para falso. 
(F ) A energia de compactação aplicada ao solo diminui à medida que aumenta a 
quantidade de passadas do rolo compactador. 
(F ) A energia de compactação aumenta à medida que aumenta a velocidade do rolo 
sobre o solo. 
(V ) Quanto mais pesado for o equipamento de compactação, maior será a energia de 
compactação para uma mesma área de contato. 
( F) A fim de se manter uma mesma energia de compactação em todas as camadas do 
aterro, deve-se reduzir a energia de compactação à medida que aumenta a altura da 
camada a ser compactada. 
 
5. (0,5 PONTOS) Assinale a alternativa correta. 
A respeito da curva de compactação de um solo coesivo, assinale a opção correta. 
O controle de compactação na obra pode ser realizado por meio da verificação do 
grau de compactação, medido diretamente pelo equipamento frasco de areia. 
Nas condições de umidade acima do teor de umidade ótimo, o solo diminui seu peso 
específico devido à redução da sua pressão efetiva aplicada, provocada pelo 
desenvolvimento de pressões neutras durante a compactação. 
Em geral, os solos coesivos, como as argilas, apresentam teor de umidade ótima 
mais baixo, se comparados aos solos granulares, como as areias. 
No ramo seco da curva de compactação, o teor de umidade do solo, medido em %, 
diminui com o aumento de seu peso específico seco, medido em kN/m3. 
Caso a energia aplicada no ensaio de compactação seja aumentada, passando do 
proctor normal para o proctor modificado, a curva de compactação se deslocará para a 
esquerda e para baixo, evidenciando a diminuição dos vazios do solo, devido à maior 
expulsão de ar. 
 
6. (0,5 PONTOS) Assinale a alternativa correta. 
A compactação pode ser entendida como ação mecânica por meio da qual se impõe ao 
solo uma redução do seu índice de vazios. Julgue os itens subsequentes, referentes a 
compactação de solos. 
I. A compactação confere maior densidade aos solos, diminuindo sua compressibilidade 
e aumentando a sua resistência ao cisalhamento. 
II. Os parâmetros de compactação dos solos, ou seja, teor de umidade ótima e massa 
específica seca máxima, dependem da energia de compactação adotada. Quanto maior a 
energia adotada, maiores valores para a massa específica seca máxima e menores 
valores para os teores de umidade ótima são encontrados. 
III. Para que um solo atinja as condições ideais de compactação, ou seja, teor de 
umidade ótimo e massa específica seca máxima, ele deve se encontrar na condição 
saturada. 
IV. O fenômeno do solo borrachudo pode ocorrer quando se tenta compactar um solo 
com umidade acima da ótima. 
 
É incorreto o que se afirma em: 
Opção III incorreta 
 
7. (1,0 PONTO) QUESTÃO DE CÁLCULO 
A figura apresenta um perfil geotécnico com três camadas de solo. Considerando o 
ponto médio da Camada 2, os valores de poropressão e tensão vertical total são, 
respectivamente: 
 
 
Para cota Z= -5m 
𝜎 = 18*1,5 + 20*1,5 + 22*2 = 101 KPa 
𝑢 = 10*3,5 = 35 KPa 
 
8. (0,5 PONTOS) Analise as afirmações abaixo e marque os itens com V para verdadeiro e F para falso. 
 
(V ) O uso de rolos compactadores provoca a diminuição do volume dos solos. 
 
( F) O fenômeno do empolamento é uma característica que os solos assumem após a compactação. 
 
( F) De maneira geral, quanto maior as porcentagens de finos de um solo, menor a sua expansão volumétrica 
com a compactação. 
 
(V ) A execução de aterro compactado com material muito úmido, favorece a contração posterior do solo.