Permeabilidade e Adensamento_UNILA_2019

Prévia do material em texto

Lista teórica para a P2 
Permeabilidade e fluxo
1) Qual a condição necessária para que haja movimento d’água entre dois pontos? 
2) Escreva a equação de Bernoulli, explicando os termos. Qual a parcela geralmente desprezada em
Mecânica dos Solos? Por que? 
3) O que é permeabilidade? 
4) O que é Lei de Darcy? Explique-a com um esquema de ensaio.
5) Qual a velocidade de água definida na Lei de Darcy? Qual a velocidade real da água nos solos? 
6) Por que um solo saturado é mais permeável do que o mesmo solo não saturado? 
7) Qual a fórmula aproximada de Hazen para permeabilidade e a de Taylor? Quando se aplica? Explique os
itens da fórmula de Taylor e a influência desses aspectos (temperatura; Índice de vazios (no caso de argila
acrescer a influência da água adesiva); Grau de saturação; Arranjo estrutural dos grãos (anisotropia);
macroestrutura do solo. Explique porque a permeabilidade vertical tende a ser 10 vezes o valor da
permeabilidade horizontal.
8) Coloque os solos de cada item em ordem crescente de permeabilidade e justifique sua decisão: a) areia,
pedregulho, silte, argila; b) GCe SM; c) SP e SW; d) argila de baixa plasticidade e argila de alta plasticidade
fissurada; e) MH e CH; f) SC e ML. 
9) Quais os dois principais tipos de permeâmetro? Explique o funcionamento de cada um (deduza as
equações para k.) Quando se usa um ou outro? 
10) O que é capilaridade? Estabeleça a altura capilar máxima para um diâmetro “D”, e a tensão resultante
(mínima) na água. 
11) O que são zona de saturação capilar e zona de franja capilar? Como se distribuem as pressões na água
nessas zonas? Por que essas pressões são geralmente desprezadas nos cálculos? 
12) Em construção civil a areia é usada geralmente úmida. Ao ser lançado num aterro a capilaridade impede
o livre deslocamento de um grão em relação a outro e o aterro fica muito fofo. Para “libertar-se” os grãos uns
dos outros costuma-se inundá-los e assim destruir a tensão capilar. Agora pergunta-se: se a areia estivesse
seca a inundação iria ajudar a “libertar” os grãos e densificá-los? Por quê? 
13) Abriu-se um buraco de 6 metros de profundidade, num ângulo vertical, numa areia muito fina siltosa,
apenas úmida, e as paredes da escavação permanecem estáveis. Logo após ter-se enchido a escavação de
água, as suas paredes começaram a desmoronar e só estabilizaram quando passaram a fazer ângulo de cerca
de 27º com a horizontal. Pergunta-se: Qual o fenômeno que causou o desmoronamento? Ex
plique. Obs.: Os dados fornecidos são apenas ilustrativos, e não precisam ser usados 
para obter-se a explicação desejada. 
14)Faça a dedução da equação diferencial do fluxo tridimensional
15)Quais são as principais etapas para a construção de uma rede de fluxo? 
16)Desenhe as redes de fluxo para um permeâmetro a carga constante, um permeâmetro curvo, para uma
barragem de terra sem filtro com enrocamentos no pé, para uma barragem de terra com filtro de areia e para
uma barragem de concreto.
17)A anisotropia do solo em relação a permeabilidade modifica a construção das redes de fluxo? Se sim, em
qual aspecto. Desenhe uma rede de fluxo entorno de uma pranchada para um solo isotrópico, um
anisotrópico.
Adensamento e recalque
1) Num solo saturado as fases presentes são apenas a sólida e a líquida, que são consideradas
incompressíveis. Como então se explica a compressão de um solo saturado? O que acontece com o índice de
vazios dos solos, saturados ou não, após serem comprimidos? 
2) Descreva o mecanismo de compressão unidimensional dos solos.
3) Estabeleça as hipóteses e a expressão de recalques unidimensionais, em função da variação de índice de
vazios. Esta expressão aplica-se a que tipos de solos? 
4) Discuta a expressão do recalque em função do índice de vazios (explique como se determina os
parâmetros da equação). 
5) Qual a finalidade de se obter a curva e versus log σ’, no ensaio de compressão unidimensional
(endométrico)? 
6) O que é tensão de pré-adensamento? E como se determina? 
7) Como pode ser um solo em relação à tensão de pré-adensamento? Discuta o assunto. 
8) O que são reta de compressão virgem e trecho de recompressão? Explique-os.
9) Qual o efeito do amolgamento na curva e versus log σ’? 
10) Explique a Analogia do Adensamento de Terzaghi, comparando-a com o caso real dos solos. 
11) Quando se aplica um acréscimo de tensão ∆σnum elemento de solo saturado cujo estado de tensões eraσnum elemento de solo saturado cujo estado de tensões eranum elemento de solo saturado cujo estado de tensões era
σnum elemento de solo saturado cujo estado de tensões era0, σnum elemento de solo saturado cujo estado de tensões era0` e u0, como serão alterados esses valores em função do tempo? 
12) Quais as hipóteses admitidas por Terzaghi na Teoria do Adensamento? Discuta cada uma usando a
derivação da equação diferencial do adensamento. 
13) O que é porcentagem de adensamento? (Responda em função de “u” e de “∆σnum elemento de solo saturado cujo estado de tensões eraH”).
14) O que é coeficiente de adensamento? Como se pode usá-lo para obtenção do coeficiente de
permeabilidade dos solos? 
15) Qual a expressão do “fator tempo”? Explique cada termo. 
16) Explique resumidamente como se executa o ensaio de adensamento. 
17) Quais os principais parâmetros obtidos num ensaio de adensamento? 
18) Qual a forma habitual de apresentação do ensaio de adensamento? 
19) Numa curva “deformação × tempo” do ensaio de adensamento quais os tipos de deformações sofridos
pela amostra? Discuta cada trecho. 
20) Qual a influência do tempo de duração dos estágios do carregamento do ensaio de adensamento numa
curva e × log σnum elemento de solo saturado cujo estado de tensões era’? 
21) Como se pode acelerar o tempo de adensamento de uma argila? Explique o princípio envolvido em cada
método. 
22)Faça a dedução da equação diferencial adensamento
23)Quais condições reais que influenciam no processo de adensamento? No que elas o influenciam? Essa
influência é no sentido de agilizar o processo ou impedi-lo de acontecer?
24) Qual a influência do adensamento secundário no valor encontrado da tensão de pré-adensamento no
ensaio de laboratório?
25) Explique como se realiza a obtenção do coeficiente de adensamento por retro-análise.
26) As cargas aplicadas num processo construtivo são postas de maneira imediata sobre o solo? O que isso
influencia no calculo de recalques?