Aula Permeabilidade

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MECÂNICA DOS SOLOS II
PERCOLAÇÃO E PERMEABILIDADE 
EM SOLOS 
FLUXO UNIDIMENSIONAL
TIAGO DE MORAIS FARIA NOVAIS
INTRODUÇÃO
Os solos são permeáveis devido a existência de espaços vazios
interconectados, através dos quais a água consegue fluir de pontos de
alta energia para pontos de baixa energia.
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FLUXO 
UNIDIMENSIONAL
LEI DE DARCY
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Lei de Darcy
Darcy, em 1856, executou uma experiência clássica para estudar o fluxo
de água através de solos. Variando o comprimento da amostra (L), a
pressão de água no topo e no fundo da amostra, Darcy mediu a vazão
que atravessa a amostra
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Lei de Darcy
� =
ℎ
�
 − ��	
���
� ��
�����;
�� = �. �
� − ���������
� 
� ������	çã�
�� − ������
	
� ��	� 
� ������	çã�
5
Lei de Darcy
� = �. �. �
A = área da seção transversal ao fluxo de 
escoamento
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Lei de Darcy
7
Lei de Darcy
Valores típicos de coeficientes de permeabilidade
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9
10
DETERMINAÇÃO DO 
COEFICIENTE DE 
PERMEABILIDADE K
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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE 
DE PERMEABILIDADE K
O coeficiente de permeabilidade, k, pode ser determinado diretamente
através de ensaios de campo e laboratório ou indiretamente,
utilizando-se correlações empíricas. O mesmo pode ser obtido
utilizando-se amostras deformadas ou indeformadas.
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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE 
DE PERMEABILIDADE K
Determinação direta em solos granulares:
Permeâmetro de carga constante (NBR 13.892/1995)
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� =
�. �
�. ℎ. 
DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE 
DE PERMEABILIDADE K
Determinação direta em solos finos:
Permeâmetro de carga variável (NBR 
14.545/2000)
14
� = 2,3.
�. 	
�. 
. log
ℎ&
ℎ'
Carga Constante
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Carga Variável
PERMEABILIDADE EM 
SOLOS ESTRATIFICADOS
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PERMEABILIDADE EM SOLO 
ESTRATIFICADO
� = �( . �)
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PERMEABILIDADE EM SOLO 
ESTRATIFICADO
FLUXO PERPENDICULAR À ESTRATIFICAÇÃO
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PERMEABILIDADE EM SOLO 
ESTRATIFICADO
FLUXO PARALELO À ESTRATIFICAÇÃO
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VELOCIDADE REAL X 
VELOCIDADE DE FLUXO
� = �. � = �* . �*
�* = �.
�
�*
=
�
�
Q – vazão
A – Área total
�*-Área de fluxo
v – velocidade de descarga
�*- velocidade de fluxo
n - porosidade
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EXEMPLOS
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Exemplo 01
Determinar para cada um dos casos a seguir, a carga de posição 
(altimétrica), a carga piezométrica e a carga total para o ponto A.
Cotas em cm
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a b c
Exemplo 02
Para os permeâmetros acima, calcular a velocidade de descarga (v) e a
velocidade de fluxo (vf), sabendo que a porosidade do solo é 45% e seu
coeficiente de permeabilidade é 0,0005 m/s.
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Exemplo 03
Que volume de água passa em 5 min pelo tubo cilíndrico de diâmetro
igual a 2 cm que contem uma amostra de silte arenoso cujo coeficiente
de permeabilidade é 6. 10./�0/2?
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Exemplo 04
No permeâmetro ilustrado a
seguir, adote h=28cm, z=24cm e
L=50cm. A seção transversal do
permeâmetros é de 530cm². O
peso específico da areia é de
18kN/m³. Mantida a carga
hidráulica, mediu-se um volume
de 100cm³ escoando em 18
segundos. Qual é o coeficiente de
permeabilidade do material?
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Exemplo 05
Num ensaio de permeabilidade, com
permeâmetros de carga variável, como
mostrado na figura, quando a carga h era de
65cm, acionou-se o cronômetro. Trinta
segundos depois, a carga h era de 35cm.
Sabendo que o comprimento L é igual a 20cm, a
área A do corpo de prova é de 77cm² e a área a
da bureta é de 1,2cm², determine:
A) Qual o coeficiente de permeabilidade do
solo?
B) Determinar o coeficiente de permeabilidade
do solo aplicando diretamente a Lei de Darcy,
para uma carga média do ensaio.
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Obrigado!
TIAGO DE MORAIS FARIA NOVAIS
tiago.novais@uemg.br
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