Mecânica dos Solos - Exercícios 01

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Mecânica dos Solos - Apol 01 – 1ª, 2ª e 3ª Tentativas
Questão 1/10 - Mecânica dos Solos
Na solução de Boussinesq, a aplicação da carga pontual, como na figura a seguir, sofre o acréscimo de tensões verticais resultantes em qualquer ponto da superfície, na expressão:
Em que:???? = tensão vertical; z = profundidade do ponto da tensão; r = distância entre ponto de aplicação da carga e o ponto da tensão; P = carga aplicada no solo.
Determine, de acordo com os dados da figura a seguir, a tensão vertical no ponto P, decorrente da carga aplicada na superfície do terreno.
A tensão vertical no ponto P é a soma da tensão da carga aplicada + a tensão do peso próprio do solo, sendo o resultado: (assinale a alternativa correta)
	
	C
	108,16 kN/m²
Questão 2/10 - Mecânica dos Solos
Em razão das diversas formas e da variação no volume dos grãos no solo, ocorrem as deformações, que resultam no deslocamento das partículas, e que são as forças transmitidas entre as partículas por influências dos vazios e da água.
Assinale a alternativa correta:
	
	B
	A tensão efetiva (s') no plano representa apenas a tensão transmitida através do 
esqueleto do solo (isto é, devida às forças entre as partículas).
Questão 3/10 - Mecânica dos Solos
As pressões de contato são pressões normais entre a estrutura da fundação e o solo.
A distribuição no solo depende de diversos fatores: do tipo de fundação (que pode ser deduzida pelo módulo de elasticidade, o produto (E.I), em que E é o módulo de elasticidade e I é o momento de inércia), da natureza do solo, do tipo de carga e da profundidade. Sobre este assunto, assinale a alternativa correta:
	
	B
	Uma fundação rígida fornece alguma resistência à flexão e se deforma uniformemente, 
assumindo uma forma mais plana.
Questão 4/10 - Mecânica dos Solos
Um solo homogêneo, isotrópico (idêntico em todas as posições) e que não tenha carregamento externo, com as tensões normais aplicadas, não havendo inclinações e ausente de tensões cisalhantes, tem a posição das tensões normais nos eixos x, y e z - denominadas tensões principais - conforme figura a seguir:
Assinale a alternativa correta:
	
	C
	É preciso tomar muito cuidado com as tensões verticais, pois os valores podem 
ser elevados em razão da profundidade, e se tratando de materiais de baixa 
resistência, quando sofrem uma elevada pressão, acabam se fragmentando.
Questão 5/10 - Mecânica dos Solos
As curvas que ligam cada ponto das tensões verticais, na estrutura interna do solo, são chamadas de isóbaras. O desenho de várias camadas de linhas, sendo quase círculos, são as isóbaras, que formam o bulbo de “tensões”, como indicado nas figuras a seguir para uma carga concentrada. Os bulbos de pressão receberam esse nome em razão da sua forma.
Sobre este assunto, é correto afirmar que:
	
	A
	Os bulbos de tensões são as pressões no solo, que apresentam a distribuição conforme 
o carregamento aplicado na superfície do terreno ou da base de uma fundação. 
Questão 6/10 - Mecânica dos Solos
Em se tratando de um carregamento não linear, considerado a aplicação de uma carga uniformemente distribuída como uma placa retangular, em que as dimensões possam ter grandezas tendendo ao comprimento infinito e largura constante, os esforços podem ser alcançados por meio da solução desenvolvida por Terzaghi e Carothers.
Considerando a figura acima, em um ponto (M) que esteja na profundidade (z), com localização em ângulos e radianos, as tensões nesse ponto se darão pelas expressões:
	
	C
	
Questão 7/10 - Mecânica dos Solos
A PERMEABILIDADE é capacidade de um material transmitir seus fluidos por meio dos vazios do solo. Para prevenir os possíveis impactos no comportamento do solo, no estudo do fluxo da água será adotado o permeâmetro como um modelo para exemplificar o caminho que a água percorre. Sobre este assunto, assinale a alternativa correta:
	
	C
	O coeficiente de permeabilidade (k) foi desenvolvido pelo Darcy (1850), que, pela
 Lei de Darcy, indica as influências da vazão da água, resultando que a velocidade 
de percolação é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico, tendo como expressão
 da vazão:
Questão 8/10 - Mecânica dos Solos
O solo é considerado um meio particulado, tornando-se um assunto bastante complexo descobrir valores da tensão distribuída no seu interior, uma vez que as partículas são de diferentes tamanhos. Sendo assim, dependendo do tipo de solo, haverá diferentes valores de tensões para um mesmo plano (Floriano, 2016). 
Sobre tensões nos solos, podemos afirmar que:
	
	B
	As tensões possuem valores significativos em relação ao próprio peso do solo
 e não podem ser menosprezadas em hipótese alguma. 
Questão 9/10 - Mecânica dos Solos
Para uma carga distribuída uniformemente, pode-se adotar a equação de Boussinesq para calcular sua tensão vertical, que passa pelo centro do carregamento. No entanto, para um carregamento do tipo circular, sendo exemplos práticos de carregamento uniformemente distribuído sobre uma área circular (tanques, depósitos cilíndricos, torres etc.), para superfícies flexíveis, a tensão vertical abaixo do centro é dada pela expressão conforme a fórmula de Love (1927), sendo:
Em que:???? = tensão vertical = raio da área carregada; z = profundidade;
P = carregamento. Considerando uma carga aplicada ao solo de 150 kN/m², com geometria circular, de 4 metros de diâmetro, na superfície de um solo, com peso específico de 21 kN/m³, calcule a tensão vertical no ponto A, a uma profundidade de 2,50 m no centro do carregamento.
Assinale a alternativa correta:
	
	B
	A tensão vertical no ponto A é de 131,08 KN/m².
Questão 10/10 - Mecânica dos Solos
A água é um agente que está constantemente no solo, fluindo entre os grãos. A aplicação de uma carga, interferências externas, escavações, são exemplos de ações que desestruturam o solo da sua posição inicial de equilíbrio, resultando em alteração do fluxo da água contida entre os grãos. 
Assinale a alternativa correta:
	
	B
	O lençol freático geralmente segue o formato da topografia superficial do terreno, 
pois qualquer superfície inclinada é uma indicação de fluxo de água subterrânea 
ou de percolação na direção da queda. 
Questão 11 - Mecânica dos Solos
Sobre um maciço rochoso, há uma carga linear inclinada com 100 kN/m como no perfil do desenho a seguir. 
Determine somente a tensão vertical resultante no ponto A, com profundidade a 10 m e a distância da carga linear de 8 m. (assinale a alternativa correta):
	
	A
	A tensão vertical resultante no ponto A, em razão da carga linear inclinada, 
é de 3kN/m².
Questão 12 - Mecânica dos Solos
A tensão no solo é transmitida por meio do contato entre as partículas, grão a grão, alterando seu volume e forma inicial. O grau de deformação depende das propriedades mecânicas do solo, como seu peso próprio, e da carga aplicada sobre ele. Na Figura a seguir, há grãos e linhas imaginárias representadas pela área de contato (Ac) e pela área total (A). Como é inviável e não há expressões e modelos matemáticos para calcular a área de contato Ac, os valores de tensões podem ser considerados pela linha plana, que é representada pela área total A. 
Em se tratando de uma visão macroscópica, Marangon (2018) explica que a tensão pode ser tratada como um meio contínuo. Assim, as tensões normal e cisalhante deverão adotar o somatório das forças atuantes pela área.
Como é inviável e não há expressões e modelos matemáticos para calcular a área de contato ()
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Tensão normal é a somatória dos componentes de forças normais ao plano, dividida
 pela área total conforme a equação: 
Questão 13 - Mecânica dos Solos
As tensões totais do solo são representadas pelo peso próprio do solo, na condição em que se encontra, e ocorrem no interior de uma amostra de solo ou maciço caracterizadas em geral por um ponto. Dessa forma, basta saber a profundidade e as condições em que o maciço se encontra para determinar o valor do peso específico. 
Sobre as tensões totais de um solo, podemosafirmar que:
	
	B
	Tendo dois tipos de solos e dois pontos de referência em cada um deles, a tensão vertical
em B será calculada como:
Questão 14 - Mecânica dos Solos
Para bulbo de tensões correspondentes a cálculos para pontos fora do carregamento, em se tratando do carregamento de uma placa circular, a solução poderá vir de um auxílio com ábaco em que as isóbaras terão a relação da tensão vertical com o carregamento (?s‘v/P), em função da profundidade com o afastamento (r). 
 Para isso, adota-se o fator de influência, fornecido por Giroud (1970), que resulta em diferentes valores para a relação (r/z). A expressão é:
Portanto, a tensão vertical e a uma profundidade z abaixo do vértice de uma placa flexível que suporta uma pressão uniforme determinada por:
Em que: ????? = tensão vertical; I = fator de influência; ??0 = carregamento (carga aplicada à superfície).Com relação à este tema, observe a figura a seguir:
Considerando uma carga aplicada ao solo de 180 kN/m², com geometria circular, de 3 metros de diâmetro, na superfície de um solo, com peso específico de 17,5 kN/m³, assinale a alternativa que apresenta a tensão vertical no ponto A a uma profundidade de 2 m.
	
	C
	88,20 KN/m²
Questão 15 - Mecânica dos Solos
A complexidade em estudar o comportamento dos solos demanda fatores que se aproximam de soluções. Os estudos geotécnicos exploram modelos técnicos que, baseados em resultados investigativos, evitam ocorrências de recalques, empuxos, capacidade de carga, entre outros.
Em se tratando de distribuição de tensões, podemos afirmar que:
	
	A
	O solo é um material que não atende aos requisitos mínimos de um material
 elástico, mas quando se trata de aplicações das tensões, justifica-se adotar a
 teoria da elasticidade.
Questão 16 - Mecânica dos Solos
A teoria da tensão efetiva foi muito bem aplicável aos solos saturados, contanto não foi suficiente para solos não saturados. Para esclarecer essa afirmação, Marangon (2018) nos ensina que:
Assinale a alternativa correta:
C) Para solos com grau de saturação 0<S<100, a principal característica estará no fato que, em seus vazios, existirão dois fluidos, geralmente ar e água. 
Questão 17 - Mecânica dos Solos
A realização de uma investigação minuciosa do solo em um terreno trará muitas informações sobre o local, Serão dados que garantirão ao projeto segurança e economia. A investigação de um terreno poderá atender as exigências para projetar e executar uma obra, além de identificar possíveis contaminações, água subterrânea e comportamento do solo. Sobre investigação no solo, podemos afirmar que:
A) Um estudo teórico baseado em pesquisas e coleta de informações de várias fontes, desde ensaios in situ e relatos de moradores e proprietários, bem como conhecer as limitações e capacidades do solo, são pontos relevantes para inserir e realizar um bom relatório de inspeção.
Questão 18 - Mecânica dos Solos
A resistência ao cisalhamento de um solo é um parâmetro resultante de ensaios laboratoriais.
Esses ensaios buscam simular situações que possam ocorrer com o carregamento de aplicação de carga em uma estrutura, um aterro, na formação e monitoramento de talude etc. Dessa forma, os ensaios adotados que trazem informações sobre a resistência do solo são: Assinale a alternativa correta:
A) Ensaios realizados em laboratório: 
 - Ensaio de cisalhamento;
 - Ensaio triaxial.
Questão 19 - Mecânica dos Solos
As cargas aplicadas na superfície de um maciço terroso geram tensões que devem ser calculadas em razão das consequentes deformações provocadas no interior dos solos.
As tensões que são produzidas por cargas aplicadas na superfície de um terreno são calculadas por meio da hipótese de que esse solo em questão é um ‘maciço semi-infinito, elástico, isótropo e homogêneo”
B) Por ser isotrópico, são consideradas as mesmas propriedades em todo o solo, ou a mesma direção no local estudado/avaliado.
Questão 20 - Mecânica dos Solos
Na investigação do terreno, além de analisar as condições do solo em que será executado uma obra, a sugestão de Barnes (2017) é realizar diversos levantamentos, como:
Assinale a alternativa correta:
B) planejamento de investigações de terreno;
 amostragem de solos e rochas;
 medida do lençol freático
 ensaios de campo.
Questão 21 - Mecânica dos Solos
No adensamento, algumas hipóteses são largamente utilizadas, pois são base de conhecimento para teoria do adensamento unidimensional de Terzaghi (Barnes, 2017)
Sobre estas hipóteses, assinale a alternativa correta:
C) 3. O solo pode ser considerado como elementos infinitos, apesar de ser construído de partículas e vazios.
Questão 22 - Mecânica dos Solos
No estudo das tensões em relação a qualquer ponto no interior do solo ocorrem nas três dimensões (x,y,z) e a tensão de cisalhamento é importante para o entendimento sobre a condição de equilíbrio e ruptura do solo:
Sobre o assunto TENSÃO DE CISALHAMENTO, assinale a alternativa correta:
B) Em se tratando de cálculos em solo, as tensões normais são consideradas positivas, indicando a compressão, e as tensões de cisalhamento são positivas (valores e ângulos), indicando sentido anti-horário.
Questão 23 - Mecânica dos Solos
O adensamento é um processo da variação do volume do solo devido à percolação da água pelos porros, em determinado tempo, ou seja, valor da variação do volume com o tempo, em que determina o tempo para ocorrer recalque (Barnes, 2017). A taxa de variação do volume em razão da compressão ocorrendo a expulsão da água, diminui a pressão neutra e consequentemente há um aumento da tensão efetiva.
Sobre adensamento, assinale a alternativa correta:
A) Por envolver o fator tempo, o adensamento está relacionado com a permeabilidade do solo.
Questão 24 - Mecânica dos Solos
O conceito de ruptura está associado ao desequilíbrio geral entre tensão atuantes e resistência ao cisalhamento do material.
Sobre este conceito, assinale a alternativa correta:
A) Na prática este conceito pode ser observado nos colapsos de solo. 
Questão 25 - Mecânica dos Solos
O ensaio edométrico é uma referência para estudo sobre recalques e adensamento. 
É um excelente ensaio para acompanhar o comportamento do solo durante o processo de adensamento. 
É possível simular situações de carregamento feito na superfície, provocando no solo deformação somente de compressão, sem deformações laterais.
Sobre este ensaios, assinale as alternativas corretas:
C) A célula de compressão edométrica aplica-se às cargas, por etapas, e as deformações são registradas com intervalos de tempo, até que as deformações sejam cessadas, os recalques estabilizem ou sigam critérios de tempo, de acordo com cada tipo de solo. 
Questão 26 - Mecânica dos Solos
Observe a figura a seguir:
SOIL COMPACTION
Devido ao peso das cargas implicadas, há uma deformação no solo, que pode demorar anos, séculos para acontecer, como pode ocorrer em poucos dias, de imediato.
Sobre essa deformação, assinale a alternativa correta:
A) Essa deformação que visualmente representa um rebaixamento da camada do solo, é denominada recalque, resultante do deslocamento das partículas pela elasticidade e compactação, ou seja, um rearranjo entre grãos e seus vazios ao se acomodarem após receberem a aplicação da(s) carga(s).
Questão 27 - Mecânica dos Solos
O que se pode conhecer sobre a evolução das tensões de um solo é comparar suas tensões provenientes do solo no local onde foi coletado para tornar-se um corpo de prova, com seu estado atual carregado pelo ensaio de adensamento. 
Dessa forma, para descobrir a história de tensões que o solo foi submetido, é necessário considerar suas condições de adensamento:
i. Solo normalmente adensado: A tensão de pré-adensamento é igual a tensão efetiva do solo. Isso indica que o solo nunca foi submetido a maiores tensões antes;
ii. Solo pré-adensado (sobreadensado): A tensão de pré-adensamento é pior do que a tensão efetiva do solo. Isso indica que o solo foi submetido a tensões menores que as atuais;
iii. Solo parcialmente adensado: A tensão de pré-adensamento émenor do que a tensão efetiva do solo. Esporadicamente pode ocorrer do solo estar em processo de adensamento, que ainda não atingiu suas condições de equilíbrio, devido a carregamentos recentes ou ainda não terminou de adensar sob o próprio peso da terra. Assionale a alternativa correta:
	
	B
	Os itens i e iii estão corretos;
Questão 28 - Mecânica dos Solos
Os recalques são acontecimentos muito corriqueiros na engenharia geotécnica. Entretanto, é um fenômeno complexo, pois é necessária uma investigação mais minuciosa, ou um calculo mais detalhado para se estimar o comportamento do solo em relação ao carregamento aplicado.
Assinale a alternativa correta:
C) Os recalques por deformação, considerada elástica, decorrem de um fenômeno geral: todo material se deforma quando carregado, e os recalques por adensamento provem da expulsão das aguas dos vazios do solo.
Questão 29 - Mecânica dos Solos
Quando se adota a Teoria da elasticidade para cálculo de recalques, há duas dificuldades relevantes, que devemos levar em consideração:
1) O modulo de elasticidade tem grande variação referente a cada solo, em função do nível de tensão aplicado e do nível de confinamento do solo. De acordo com a profundidade, o modulo tende a crescer, pois o confinamento aumenta com a profundidade (Pinto, 2009)
2) Os solos possuem diferentes compressibilidade em suas camadas. Mesmo que identifique a camada mais compressível (responsável pela maior parte do recalque), não é possível aplicar a teoria da elasticidade de uma maneira simplificada, pois a teoria é aceitável para um meio uniforme (Pinto, 2009).
C) Os itens 1 e 2 estão corretos.
Questão 30 - Mecânica dos Solos
Sendo 50 KPa e 200 KPa as tensões principais de um elemento de solo, determine as seguintes demandas: 
a) As tensões que atuam em um plano que determina um ângulo de 30 com o plano principal maior;
b) Inclinação no plano principal em que a tensão normal é 150 KPa, e a tensão de cisalhamento nesse plano.
A seguir, assinale a única alternativa correta sobre resultados:
C) As tensões que atuam no plano com ângulo de 30 no plano principal maior serão @= 162,50 KPa e r = 64.90 KPa.
Questão 31 - Mecânica dos Solos
Sobre o conteúdo da Aula 5 podemos afirmar que: Assinale a alternativa correta
B) Compreender os mecanismos que podem produzir ruptura nos solos, inclusive os efeitos da poro-pressão e das condições de drenagem, são pontos de atenção, pois trata-se da mecânica dos solos que estuda o estado crítico dos solos.
Questão 32 - Mecânica dos Solos
Sobre os solos, podemos afirmar que:
Assinale a alternativa correta:
B) O solo difere dos demais materiais por ser in natura, e sua estrutura interna tem a possibilidade de alterar-se em razão da carga aplicada, por deslocamento e/ou ruptura das partículas.
	
Questão 33 - Mecânica dos Solos
A resistência por atrito entre os grãos de solo pode ser demonstrada analogamente na Figura a seguir, em que em um corpo sólido sobre uma superfície (Figura a), e também inclinado, simulando um deslizamento (Figura c), temos um atrito de contato entre o bloco e a superfície.
De acordo com os conceitos que, com certeza, já foram vistos em física mecânica, o coeficiente de atrito (f) entre a superfície e o bloco, dependendo da rugosidade da superfície de contato e considerando a resistência ao deslizamento do bloco, depende da força vertical (N), representado pelo peso do bloco. A força transversal capaz de romper a inércia estática, necessária para quebrar o atrito do solo, é calculada da seguinte forma:
Em que:
· T = é a força máxima na iminência de ruptura;
· N = é a força normal ou reação normal ao peso.;
· f = é o ângulo de atrito interno do solo.
Sobre este assunto, assinale a alternativa correta:
	
	B
	A força que atua sobre os grãos de areia e os grãos de argila são diferentes.
Questão 34 - Mecânica dos Solos
A coesão é uma característica do solo que contribui para a resistência ao cisalhamento de um solo. 
As partículas provocam uma atração química, resultando em uma resistência independente da tensão normal e tendem a constituir uma coesão, como se houvesse uma cola entre elas.
Sobre coesão, assinale a alternativa correta:
	
	B
	Para Pinto (2006), há dois tipos de coesão: a coesão real e a coesão aparente. A real é 
uma parcela da resistência ao cisalhamento de solos úmidos, não saturados, em 
decorrência da tensão entre partículas resultante da pressão capilar da água. 
Questão 35 - Mecânica dos Solos
A aula 4 trata de variação de volume do solo e o índice de vazios, que são duas variantes muito adotadas quando falarmos de compressibilidade e adensamento do solo. 
A compressibilidade e os processos de adensamento do solo também estão relacionados com as tensões efetivas e as condições de poro-pressão.
Sobre esta aula, assinale a alternativa correta:
	
	A
	O ensaio endométrico e o ensaio da célula hidráulica podem ser utilizados para determinar
 várias propriedades de compressibilidade, entre as quais os índices de compressão e de 
expansão, e o coeficiente de compressibilidade.
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