05 Exercícios (02) - Aula 2 Adensamento e Recalques no Tempo 2021 2

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Ceará - UFC 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
Prof: Alfran Sampaio Moura 
Lista de exercícios 2 – Evolução dos recalques com o tempo 
 
1. Considere uma camada de argila mole (n = 14 kN/m3) ilustrada na figura. A camada 
tem espessura de 4m e está sobre uma camada de areia. O NA encontra-se ao nível da 
superfície. 
nat = 14 kN/m3
NA
Argila mole 4,0m
Areia
 
 
Sobre a camada de argila mole será executado um aterro de 2,5m de altura e peso 
específico igual a 18 kN/m3. Considerando-se que o aterro é feito de solo arenoso 
(drenante), determine: 
a) A pressão neutra no meio da camada quando tiver ocorrido 50% dos recalques 
b) A pressão neutra a 1m de profundidade quando tiver ocorrido 50% dos recalques 
c) A pressão neutra no meio da camada, e a 1m, quando tiver ocorrido 90% dos 
recalques 
 
2. Determine para a situação da questão 1, a pressão neutra no meio da camada e a 1m 
de profundidade quando tiver ocorrido 90% dos recalques. 
 
3. Ainda com relação à questão 1, determine a pressão neutra no meio da camada de 
argila para o caso do aterro ser argiloso (impermeável) e U = 50%. 
 
 
 
Universidade Federal do Ceará - UFC 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
4. Para a construção de um aterro arenoso com 3,0 m de altura sobre um terreno 
constituído de 6 m de uma camada de argila mole, sobre areia, estima-se um recalque 
de 45 cm. O coeficiente de adensamento (cv) é de 2,5 x 10-3 cm2/s. Determine: 
a) O tempo para que ocorram 50% dos recalques 
b) O recalque, devido a construção do aterro, após 60 dias do término da 
construção 
 
5. Um aterro foi construído sobre uma argila mole saturada, tendo-se previsto que o 
recalque total seria de 50 cm. Um piezômetro colocado no centro da camada indicou, 
logo após a construção, uma sobre pressão neutra de 30 kPa (3m de coluna d’água). 
Sabia-se que a drenagem seria tanto pela face inferior quanto pela face superior da 
argila mole. 15 dias depois da construção do aterro, o piezômetro indicava uma sobre 
pressão de 20 kPa (2m de coluna d’água). Para que data pode ser previsto que os 
recalques atingirão 45 cm. 
 
6. Um aterro foi construído sobre argila mole saturada, tendo-se previsto que o recalque 
total seria de 50 cm. 10 dias após a construção, já havia ocorrido um recalque de 15 cm. 
Que recalque deverá ocorrer até 3 meses após a construção? 
 
7. Um ensaio de adensamento realizado em uma amostra de argila normalmente 
adensada, retirada a 3m de profundidade, forneceu os resultados mostrados na figura. 
Calcule o recalque por adensamento secundário que sofrerá esta camada em 50 anos, 
quando sobre ela atuar um carregamento de 100 kPa, sabendo-se que após 25 anos a 
tensão efetiva na camada tornou-se constante. 
 
Universidade Federal do Ceará - UFC 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
NA
Argila orgânica H = 6,0m
Areia
nat = 18 kN/m3
Cc = 0,45
C ‘= 0,018
eo = 1,03
cv = 1x10-8 m2/s
 
 
8. A seguir encontram-se os resultados de um ensaio de adensamento: 
 
Pressão, 
’ (kPa) 
25 50 100 200 400 800 1600 800 400 200 
Índice de 
vazios, e 
1,03 1,02 0,98 0,91 0,79 0,71 0,62 0,635 0,655 0,67 
Observações Carregamento Descarregamento 
 
a) Desenhe um gráfico e-log’ 
b) Determine a tensão de pré-adensamento 
c) Calcule o índice de compressão (Cc) 
d) Calcule o índice de descompressão (Cr) 
 
9. Com a realização de um ensaio de adensamento em uma argila mole, para vários 
estágios de carregamento, foram feitos registros da altura do cp no decorrer do tempo. 
Para o estágio de 80 a 160 kPa, foram obtidos os seguintes dados: 
Tempo (min) Altura do cp (mm) Tempo (min) Altura do cp (mm) 
0 40,966 15 40,195 
0,125 40,943 30 39,842 
0,25 40,921 60 39,397 
0,5 40,882 120 38,900 
1 40,815 240 38,516 
2 40,712 480 38,220 
4 40,592 1440 37,886 
 
Universidade Federal do Ceará - UFC 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
8 40,404 
 
Determine o cv deste solo, para o estágio de carregamento registrado. 
 
10. Um perfil de solo é mostrado na figura. Uma sobrecarga de 120 kPa é aplicada na 
superfície do solo. Para essa situação, determine: 
a) A que altura a água subirá no piezômetro imediatamente após a aplicação da carga? 
b) Qual é o grau de adensamento (porcentagem de adensamento) no nível A quando h 
for igual a 6m? 
c) Encontre o valor de h quando o grau de adensamento em A for de 60%. 
120 kPa
6m
4,6m
3,7m
1,5m
120 kPa
6m
4,6m
3,7m
1,5m
 
 
11. Uma camada de argila normalmente adensada tem 4m de espessura (drenada por 1 
face). A partir da aplicação de um dado acréscimo de tensão, o recalque por 
adensamento primário previsto é de 80 mm. Para essa situação, responda: 
a) Qual é o grau de adensamento médio para a camada de argila quando o recalque for 
30 mm? 
 
Universidade Federal do Ceará - UFC 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
b) Se o valor médio de cv para a faixa de tensão for 0,003 cm2/s, quanto tempo será 
necessário para ocorrer 50% de adensamento? 
c) Quanto tempo será necessário para ocorrer 50% de adensamento se a camada de 
argila for drenada tanto na parte superior quanto na parte inferior? 
 
12. Para uma camada de argila normalmente adensada, são dados os seguintes valores: 
 
- Espessura da camada de argila = 2,6m 
- Índice de vazios inicial = 0,8 
- Índice de compressão = 0,28 
- Pressão efetiva no meio da camada de argila = 127 kPa 
- Acréscimo de tensão devido a construção de um aterro sobre a camada de argila = 46 
kPa 
- Índice de compressão secundário (C’) = 0,02 
 
Determine o recalque por adensamento total na camada de argila 5 anos após o término 
do recalque por adensamento primário. Considere que o tempo para o término 
adensamento primário ocorreu 1,5 anos após a construção do aterro.