Mecânica dos Solos 2022 - PORTFÓLIO

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ENGENHARIA CIVIL – MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
NOME DO ALUNO - RA: OOOOOOOO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTIFÓLIO DE MECÂNICA DOS SOLOS 
RESOLUÇÃO DOS DESAFIOS – ASSUNTOS 03, 04 E 06 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SÃO PAULO 
2022 
 
 
 
 
 
 
NOME DO ALUNO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTIFÓLIO DE MECÂNICA DOS SOLOS 
RESOLUÇÃO DOS DESAFIOS – ASSUNTOS 03, 04 E 06 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do 
Centro Universitário ENIAC para a disciplina de 
Mecânica dos Solos 
 
Prof. Allan Miranda Pereira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2022
 
 
 
 
 
DESAFIO DO ASSUNTO 03 – COMPRESSIBILIDADE DOS SOLOS 
Você é o projetista de um dreno que será executado em uma barragem. Este 
dreno deve ser construído com materiais extraídos de uma jazida próxima à obra, no 
intuito de diminuir os custos de transporte. Você solicita que a permeabilidade do 
material seja examinada em laboratório através de um permeâmetro. 
Você recebeu os seguintes dados referentes a um permeâmetro vertical de 
carga constante: 
 
 
RESPOSTA: 
 
1) Qual a vazão que estava escoando naquele momento? 
Considerando: 
Q = Vazão de escoamento; 
V = Volume = 1000 cm³; 
t = tempo de percolação = 20s; 
𝑄 =
𝑉
𝑡
=
1000
20
= 50𝑐𝑚3/𝑠 
 
 
 
2) Qual é o gradiente hidráulico? 
Considerando: 
i = gradiente hidráulico; 
h = perda de carga = 30 cm; 
L = comprimento de percolação = 1 metro (100 cm); 
𝑖 = 
ℎ
𝐿
= 
30
100
= 0,3 
 
3) Qual é o coeficiente de condutividade hidráulica do solo? 
Considerando: 
K = coeficiente de condutividade hidráulica do solo; 
Q = vazão de escoamento = 50cm³/s; 
i = gradiente hidráulico=0,3; 
A = área da secção transversal do permeâmetro = 500 cm²; 
𝐾 = 
𝑄
𝑖. 𝐴
= 
50
0,3 . 500
= 0,33
𝑐𝑚
𝑠
= 3,3 . 10−3 𝑐𝑚/𝑠 
 
4) O material pode ser correlacionado a qual tipo de solo, considerando a sua 
granulometria? 
Devido sua granulometria e condutividade hidráulica pode ser considerado um 
solo típico de areia grossa. 
 
5) O tipo de ensaio executado é adequado ao material? 
Sim, o solo apresenta granulometria grosseira, como se pode notar pela 
elevada vazão e condutividade hidráulica. Tal ensaio é indicado para solos com 
pouca permeabilidade pelo fato de não levar muito tempo (20s), não fosse esse o 
caso, seria inviável. 
 
DESAFIO DO ASSUNTO 04 – TENSÕES DEVIDO AO PESO PRÓPRIO DO 
SOLO 
 
Imagine que você é um engenheiro projetista geotécnico e está analisando um 
terreno no qual deve ser construído um pequeno edifício de 4 pavimentos. 
 
 
Você deve determinar o tipo de fundação a ser utilizado e projetá-la. Mas, 
inicialmente, uma análise da distribuição de tensões na massa de solo é 
fundamental. 
 
 
 
RESPOSTA: 
Superfície 
σ v0 = uv0 = 0 onde σ é tensão no solo e u é poro pressão 
 
z = -2,0 metros 
σv2 = Ɣsat x 2 σv2 = 17 x 2 σv2 = 34 KN/m³ ou 34 KPa 
uv2 = Ɣagua x 2 uv2 = 10 x 2 uv2 = 20 KN/m³ ou 20 KPa 
 
z = -5,0 metros 
σv5 = Ɣsat x 5 σv5 = 18,5 x 5 σv2 = 92,5 KN/m³ ou 92,5 KPa 
uv5 = Ɣagua x 5 uv2 = 10 x 5 uv2 = 50 KN/m³ ou 50 KPa 
 
z= -7,0 metros 
Ʃσ(v2; v5) = 34 + 92,5 Ʃσ(v2; v5) = 126,5 KN/m³ ou 126,5 KPa 
Ʃu(v2; v5) = 20 + 50 Ʃσ(v2; v5) = 70 KN/m³ ou 70 KPa 
 
 
 
 
 Gráfico 
0,0 
 
-2,0 20 34 
 
 
-7,0 70 126,50 
 
 
 
DESAFIO DO ASSUNTO 6 – CONCEITO DE TENSÃO EFETIVA 
 
Você é um dos projetistas de um aterro no qual, posteriormente, será 
instalada uma planta industrial. Este aterro possui 2m de espessura e dimensões de 
100m x 100m. 
Como você está interessado em saber a capacidade de suporte do terreno, é 
interessante que compreenda a distribuição de tensões no mesmo antes e após a 
construção do aterro. 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTA: 
 
 1)Calcule as tensões efetivas antes da construção do aterro, nas seguintes 
profundidades: 0m, 2m e 8m. 
 Tensões totais nas cotas: 
Tensão(σ) a zero metros = zero 
Tensão(σ) a 2 metros = (σ)zero + (Ɣarg x h) 
Tensão(σ) a 2 metros = (σ)zero + (17,5 KN/m² x 2) = 35KN/m² 
Tensão(σ) a 8 metros = (σ)2 + (Ɣsot x h) 
Tensão a 8 metros = 35 KN/m² + (18,5 KN/m² x 6) = 146 KN/m² 
Pressões neutras nas cotas: 
Pressão neutra a zero metros(u) = zero 
Pressão neutra a 2 metros(u) = zero + zero = zero(sem lençol freático) 
Pressão neutra a 8 metros(u) = (u)2 + (u)8 
Pressão neutra a 8 metros(u) = zero + (10 KN/m² x 6) = 60 KN/m² 
 Tensões efetivas nas cotas: (não há aterro construído, não há q) 
Tensão efetiva a zero metros(σv) = zero ( não há carga definida em q) 
Tensão efetiva a 2 metros(σv)2 = (σ)2 - (u)0 = 35 KN/m² 
Tensão efetiva a 2 metros(σv)2 = 35 KN/m² - zero = 35 KN/m² 
Tensão efetiva a 8 metros(σv)8 = (σ)8 - (u)8 
Tensão efetiva a 8 metros(σv)8 = 146 KN/m² - 60 KN/m² = 86 KN/m². 
2) Calcule as tensões efetivas nestas mesmas profundidades, no centro do 
terreno, após a construção do aterro. Admita que qualquer excesso de poro-pressão 
por conta da construção do aterro já tenha se dissipado. 
Foi adotado um peso específico de 19,0 KN/m³ para o aterro, posto que se 
trata de material argilo-arenoso e adotado a solução de Newmark, considera-se que 
lado “a“ e lado “b” da área do aterro são iguais (100 metros), e “z” como 2,0 metros 
de profundidade, temos “a”(ou “b”) : “z” = “m” 100 : 2 = 50 m”(ou “n”) = 50 
 
 
Tensão efetiva a zero metros(σv0) = (σ)0 - (u)0 + q 
Tensão efetiva a zero metros(σv)0 = zero – zero + (19,0 x 2,0) = 38 KN/m² 
 
 
Δσ = σ(0) x I 
onde I é o coeficiente de influência e Δσ é o acréscimo de tensão no 
ponto. 
Do ábaco temos que “I” é igual a 0,25 
Tensão efetiva a 2 metros(σv)2 = (Δσ)2 + σ(2) 
Tensão efetiva a 2 metros(σv)2 = (38 x 0,25 x 4) +35 = 73KN/m² 
Tensão efetiva a 8 metros(σv)8 =( Δσ)8 + σ(8) 
Tensão efetiva a 8 metros(σv)8 = (0,25 x 38 x 4) + 86 = 124 KN/m². 
 
 
 
 
3) Para a mesma situação da questão 2, calcule as tensões efetivas em uma das 
bordas do aterro, nas profundidades de 0m, 2m e 8m. 
 I = infinito (50:0) 
Tensão efetiva a zero metros(σv0) = (σ)0 = Δσ (0,25 x 19 x 4) 
Tensão efetiva a zero metros(σv)0 = (0,25 x 19 x 4) = 19 KN/m² 
Tensão efetiva a 2 metros(σv)2 = (Δσ)2 + σ(2) + σ(0) 
Tensão efetiva a 2 metros(σv)2 = (38 x 0,25 x 2) +35 = 54KN/m² 
Tensão efetiva a 8 metros(σv)8 =( Δσ)8 + σ(8) 
Tensão efetiva a 8 metros(σv)8 = (0,25 x 38 x 2) + 86 = 105 KN/m². 
▪ Você pode utilizar a solução de Newmark para o cálculo do acréscimo de tensões. 
▪ Adote um peso específico compatível para o aterro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
FLORIANO, Cleber. Mecânica dos Solos. Porto Alegre: SAGAH, 2016. 
 
https://www.google.com.br/search?q=como+usar+o+abaco+de+newmark&sxsrf=APq
WBur2SfjmU5SkhCdjczVlMPwbU8HfQ%3A1649956893729&source=hp&ei=HVhYY
obQKs6w5OUP5_GCyA0&iflsig=AHkkrS4AAAAAYlhmLQwpmhfD83llurik0Q1yQKfys
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wEQowIQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIH
CCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJ1AAWABg3hBoAXAAeACAAQCIAQCS
AQCYAQCwAQo&sclient=gws-wiz#kpvalbx=_xF9YYveiG-qx5OUP-quK-As17, 
acessado dia 14Abr 2022. 
 
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/2386/material/VI
%20-%20Tens%C3%B5es%20Devidas%20a%20Cargas%20Aplicadas.pdf, 
acessado em 13 Abr 2022. 
https://www.google.com.br/search?q=como+usar+o+abaco+de+newmark&sxsrf=APqWBur2SfjmU5SkhCdjczVlMPwbU8HfQ%3A1649956893729&source=hp&ei=HVhYYobQKs6w5OUP5_GCyA0&iflsig=AHkkrS4AAAAAYlhmLQwpmhfD83llurik0Q1yQKfysodc&oq=&gs_lcp=Cgdnd3Mtd2l6EAEYATIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzINCC4QxwEQowIQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJ1AAWABg3hBoAXAAeACAAQCIAQCSAQCYAQCwAQo&sclient=gws-wiz#kpvalbx=_xF9YYveiG-qx5OUP-quK-As17https://www.google.com.br/search?q=como+usar+o+abaco+de+newmark&sxsrf=APqWBur2SfjmU5SkhCdjczVlMPwbU8HfQ%3A1649956893729&source=hp&ei=HVhYYobQKs6w5OUP5_GCyA0&iflsig=AHkkrS4AAAAAYlhmLQwpmhfD83llurik0Q1yQKfysodc&oq=&gs_lcp=Cgdnd3Mtd2l6EAEYATIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzINCC4QxwEQowIQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJzIHCCMQ6gIQJ1AAWABg3hBoAXAAeACAAQCIAQCSAQCYAQCwAQo&sclient=gws-wiz#kpvalbx=_xF9YYveiG-qx5OUP-quK-As17
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http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/2386/material/VI%20-%20Tens%C3%B5es%20Devidas%20a%20Cargas%20Aplicadas.pdf
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/2386/material/VI%20-%20Tens%C3%B5es%20Devidas%20a%20Cargas%20Aplicadas.pdf