ExercA_cio GeotAcnica hp

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Exercício Geotécnica 1
1. Sobre compactação dos solos, responda:
a) Qual a diferença entre Compactação e Adensamento?
Compactação: saída de ar -> carga dinâmica (lento).
Adensamento: saída de água -> carga estáticas ( rápido).
b) O que é energia de Compactação?
A densidade seca máxima e a umidade ótima determinada no ensaio descrito como Ensaio Normal de Compactação ou Ensaio Proctor Normal não são índices físicos do solo. Estes valores dependem da energia aplicada na compactação. Chama-se energia de compactação ou esforço de compactação ao trabalho executado, referido a unidade de volume de solo após compactação. A energia de compactação é dada pela seguinte fórmula:
c) Na prática, para que serve um Ensaio de Compactação.
É um dos mais importantes procedimentos de estudo e controle de qualidade de aterros de solo compactado. Através dele é possível obter a densidade máxima do maciço terroso, condição que optimiza o empreendimento com relação ao custo e ao desempenho estrutural e hidráulico.
d) O que é Grau de Compactação? Para que serve?
Objetiva comprovar se as propriedades do solo compactado estão obedecendo aos padrões das especificações técnicas
2. O que é CBR ou ISC? Para que serve?
Consiste na determinação da relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpo de prova de solo, e a pressão necessária para produzir a mesma penetração numa mistura padrão de brita estabilizada granulometricamente. Essa relação é expressa em porcentagem.
3. O que se pode comentar a cerca das figuras abaixo.
Figura 1 – Diferentes tipos de solo com a mesma energia de ˠespe w devido ao comportamento de cada tipo de material.
Figura 2 – Diferentes energias de compactação para um mesmo tipo de solo. W e ˠesp #. Diminuição da W e aumento ˠesp quanto maior for a energia aplicada.
Área sobre a qual será aplicada a pressão, intensidade da pressão aplicada.
4. O que influencia a compactação de campo? Como se escolha a forma de compactação?
Espessura das camadas a serem compactado, tipo de solo, tipo de máquinas a ser usada na compactação, energia aplicada na compactação, W, área a ser compactada. Escolhe-se a forma de compactação pelo tipo de solo... 
5. No que consiste o Principio das tensões efetivas? Qual a sua importância?
E a tensão suportada pelos grãos do solo, ou seja, é a tensão transmitida pelos contatos entre as partículas. É importante para o controle de volume do solo e a resistência do solo.
6. Determine as tensões nos pontos A, B e C das figuras abaixo.
7. Determine as tensões (total, efetiva) nos pontos A,B, C e D no perfil de solo abaixo.
8. O que determina a Lei de Hooke? Aonde ela é aplicada?
9. Determine:
A) O aumento da tensão no ponto A, considerando duas linhas de carga na superfície do solo.
B) As tensões totais, efetivas e horizontais no mesmo ponto A.
Exercício Geotécnica 3
1. Em laboratório foi determinada a curva de compactação de um solo destinado a uso na construção de uma barragem. O ensaio foi realizado na energia Proctor Intermediário e, os dados obtidos são apresentados abaixo. Com base nestes e no destino do material:
A) Trace a curva de compactação;
B) Determine os parâmetros ótimos;
C) Comente sobre a validade dos parâmetros ótimos aqui determinados (na letra a) para a efetiva compactação do material na energia Proctor Normal.
2. Sobre Compactação e Resistência dos solos, responda:
a) Na prática da engenharia, para que serve o Ensaio de compactação.
b) O que é grau de compactação? Para que serve?
É a relação em porcentagem do solo obtido no laboratório e o ˠ do solo obtido em campo. Serve para comparar a compactação realizada no laboratório e em campo.
c) O que é CBR ou ISC? Para que serve?
 É a relação da resistência de um solo comparada a relação de uma brita graduada pré-definida dos solos de base, sub-base e subleito de obras cada varias. 
3. Sobre Ascensão Capilar, responda:
A) O que é ascensão capilar?
É a agua que “sobe” pelo solo devido à ação de meniscos e tensões superficiais da agua pelos vasos capilares do solo. Quanto menor o tamanho dos grãos maior é a força e mais alta a Ascenção da água. 
B) Qual a importância prática, em campo, da sua determinação?
Ela pode influenciar a tensão efetiva do solo, além de causar problemas como infiltração em obras, podendo originar comprimentos (barragens e outros) devido ao movimento da água.
C) A Ascenção capilar influi nas tensões do solo? Explique.
Sim, pois ela atua a poropressão, mudando a tensão efetiva do solo.
4. Considerando o perfil do solo abaixo, determine as tensões verticais (total, efetiva e poropressão) e a tensão total horizontal no contato entre a camada de areia com pedregulho e a rocha (ponto A), considerando:
A tensão vertical em A é 96,7 RN/m² e a horizontal é 55,57 RN/m². No caso a tensão efetiva é a própria tensão do solo, pois o ponto A não sofre influência de poropressão.
5. Para se determinar as tensões em um dado ponto na superfície do solo, o que é considerado? Esclareça embasado na figura abaixo:
Para o caso citado e considerado a tensão do solo acima do ponto, a existência da capilaridade (ou não), existência de água, a altura dos solos e as tensões aplicadas ao solo, que no caso parece ser uma tensão do tipo de faixa infinita.
LISTA DE EXERCÍCIOS
- TENSÕES –
Parte 01
1 – Porque o conhecimento das tensões atuantes em um maciço de terra é importante para a engenharia geotécnica? Como estas tensões são geradas?
Hánecessidades de se conhecer a distribuição de tensões (pressões) nas varias profundidades abaixo do terreno para a solução de problemas de recalque, capacidade de carga no solo, empuxo da terra etc.
Podem sergeradas:
Peso próprio do solo;
Carregamento em superfície (edificações);
Alivio de carga no solo.
2 – Imaginando um elemento de solo, quais as tensões principais atuantes?
Na vertical tensão normal e na horizontal tensão de cisalhamento.
3 – O que são tensões geoestáticas? Como são determinadas?
São tensões devido ao peso próprio do solo. As tensões geostática são determinadas peloproduto do peso especifico pela profundidade do solo (altura da camada de solo). 
4 – O que é poropressão? Como é determinada?
A água, sendo um fluído, transmite aos grãos do esqueletoestrutural (considerando separadamente cada grão), pressões em todas as direções, dando sobre cada partícula uma resultante nula, ou seja, aquela que não ocasiona deslocamento de grãos. Determinamos multiplicando o peso específico da água pela profundidade.
5 – O que é o Príncipio das tensões efetivas? Para que serve?
A tensão efetiva total no solo e a poropressão, controla a mudança do volume e resistência (compressão, distorção e resistência ao cisalhamento).
6 – A percolação influencia na tensão efetiva de um dado perfil de solo? Justifique.
Sim, aumenta ou diminui a tensão é vazio se aumentarmos a quantidade de água consequentimente aumenta-se os vazios e o solo fica mais fraco.
7 – O que é o parâmetro K0? Para que serve?
K0 é o coeficiente de empuxo que serve para calcularmos a tensão horizontal. (geostática)
8 – O que é capilaridade? Esta influência na tensão efetiva de um perfil de solo? Justifique.
É a subida da água pelos vazios do solo devido a pressões superficiais.
9- É importante a avaliação da capilaridade em uma dada região em que será implantada uma obra geotécnica, seja ela, rodovia, barragem, fundações? Por quê?
É importante sabemos a altura capilar para avaliar quanto sobe este nível de água para podemos estimar nosso fundação em uma obra de edificação.
10 – Qual a influência do tipo de solo na capilaridade?
Cada solo tem uma granulometria quanto menor o diâmetro dos tubos capilares formados maiores será a ascensão capilar. ( diamentro maior drena mais rápido, saindo pelas laterais). 
11 – Um terreno é constituído de uma camada de areia fina fofa, com γn = 17 kN/m3, com 3m de espessura, acima de uma camada de areia grossa compacta, com γn = 19 kN/m3 e espessura de 4m, apoiada sobre um solo de alteração de rocha, como mostra a figuraabaixo. O nível d´água se encontra a 1m de profundidade. Calcule as tensões verticais no contato entre a areia grossa e o solo de alteração, a 7m de profundidade.
R: σv = 127 kPa, σ’v = 67 kPa, u = 60kPa
12 – No terreno do exercício 11, considerar:
a) se ocorrer uma enchente que eleve o nível d’água até a cota +2m acima do terreno, quais seriam as tensões no contato entre a areia grossa e o solo de alteração de rocha? Compare os resultados.
R: σv = 147 kPa, σ’v = 57 kPa, u = 90kPa
b) determine as tensões na profundidade de 0,5m, considerando que a areia está saturada por capilaridade.
R: σv = 8,5 kPa, σ’v = 13,5 kPa, u = -5kPa
LISTA DE EXERCÍCIOS
- Tensões –
Parte 02
14 – Como se dá a distribuição de tensões em profundidade, ao se considerar o efeito apenas de uma dada carga na superfície do terreno?
Os valores das tensões diminuem com a profundidade porque a área de aplicação aumenta com a profundidade.
15 – O que é Bulbo de tensões? Qual a sua importância?
Quando se unem os pontos no interior do subsolo em que o acréscimo de tensão e mesmo valor ( um mesmo percentual da tensão aplicada na superfície), tem linhas chamadas de bulbos de tensões, as isóbaras. Para se avaliar tensões em profundidades, para saber até onde estudar.
16 – o Bulbo de tensões sofre influência de algum fator, ou é único para uma dada profundidade e mesmo tipo de material?
Não. Quando maior as dimensões da fundação, maior serão as tensões a uma profundidade, ou seja, quanto maior as dimensões da placa carregada, maior o volume de afetado pelo bulbo de tensões. A carga mobiliza a mesma área porem com tensões maiores. 
17 – O que é Espraiamento de Tensões e, porque este não satisfaz o Princípio de Superposição de Efeitos?
Uma pratica corrente para estimar valor de tensões a certa profundidade, é considerar que as tensões se espraiam segundo áreas crescentes, mais sempre se mantendo uniformemente distribuídas. Tensão na parte central maior que nas laterais, e diferentes da aterior, que considera o efeito central maior que nas laterais, o que seria coerente, e diferente da anterior, qual considera o efeito simultâneo de toda a faixa. Tal fato é incoerente. A aplicação desta regra poderia indicar tensões na profundidade, maqior que a tenão aplicada na superfície. ( intercruzamentos
18 – O que determina a Lei de Hooke? Aonde ela é aplicada?
A simplificação das hipóteses da lei de Hooke determina: material elastico-linear; homogêneo e isotrópico.
 Para elaboração das formulações referentes à tensão devidas a cargas externas.
19 – Uma construção industrial apresenta uma planta retangular, com 12m de largura e 48m de comprimento, e vai aplicar ao terreno uma pressão uniformemente distribuída de 50 kPa. Determinar o acréscimo de tensão, segundo a vertical pelos pontos A,B,C e D, a 6m e a 18m de profundidade aplicando a solução de Newmark. Calcule também, para o ponto E, fora da área carregada.
R: 
- Para 6m: A (tensão = 41 kPa), B (tensão = 24 kPa), C (tensão = 20,5 kPa), D (tensão = 12 kPa), E (tensão = 0,7 kPa)
- Para 18m: A (tensão = 18,5 kPa), B (tensão = 15,5 kPa), C (tensão = 9,5 kPa), D (tensão = 8,2 kPa), E (tensão = 3,15 kPa).
20 – Considerando a questão 19, determine as tensões efetivas verticais que chegam a 6 e 18m de profundidade, abaixo do ponto A, para o perfil de solo a seguir:
 (
6 m
) (
Argila arenosa
) (
Areia 
siltosa
)
 (
NA
)
 (
18 m
)
Dados: argila arenosa = 17,5 kN/m2 ; areia siltosa = 15,5 kN/m2
R: σ’v (6m) = 146 kPa, σ’v (18m) = 189,5 kPa 
21 – Calcular o acréscimo de pressão sob os pontos A, B, C e D, abaixo indicados, devido à construção do aterro dado e traçar o respectivo diagrama.
R: σz A = 48,58 kPa, σz B = 44,7 kPa, σz C = 34,8 kPa, σz D = 26,5 kPa
22 – Determinar em que profundidade a carga, considerada puntiforme, de uma torre de 7500 t, atingirá o valor de 150 kN/m2, sob a vertical de seu eixo.
R: Z = 15,45 m
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