Lista_1_Mec_Solos exercicio

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Curso de Engenharia Civil 
Sétimo Período – Mecânica dos Solos II - Professor: Dr. Luiz Gustavo Julião 
Lista de exercícios – Água no Solo 
1. Dado o sistema abaixo, calcule a vazão sabendo que: 
K = 1,2 x 10-3 cm. s-1 e o diâmetro do corpo de prova igual a 4,5 cm. 
 
2. Conforme figura abaixo, calcule a vazão que passa por dia na amostra de solo. Considere o 
coeficiente de permeabilidade de 1 x 10-3 cm.s-1 e diâmetro do corpo de prova igual a 20 cm. 
 
Para a resolução dos exercícios 3 e 4, considere o sistema a seguir: 
 
 
3. Determine o coeficiente de permeabilidade sabendo que a vazão é 1,5 cm3.s-1, a perda de 
carga total 15 cm, L = 30 cm e diâmetro de 3,5 cm. 
 
4. Determine a perda de carga total sabendo que o coeficiente de permeabilidade é 1,5 x 10 -2 
cm.s-1, a vazão é 2,5 x 10-1 cm3.s-1, L = 30 cm e diâmetro de 3,5 cm. 
 
5. Num ensaio de permeabilidade com um permeâmetro de carga variável, quando h era 65 cm 
acionou-se um cronometro. Trinta segundo depois, a carga era de 35 cm. Sendo L = 20 cm, A = 
77 cm2 as dimensões do corpo de prova e a = 1,2 cm2 a área da bureta, pergunta-se: 
 
a) Qual o coeficiente de permeabilidade do solo analisado? 
 
b) Sendo a vazão de 1,2 cm3.s-1 e a perda de carga total de 50 cm, estime o coeficiente de 
permeabilidade aplicando a Li de Darcy. 
 
c) Compare os resultados da letra a e b. 
 
d) Qual o tempo necessário para carga variar de 65 cm para 50 cm. 
 
6. A condutividade hidráulica de um solo arenoso com índice de vazios 0,62 é 3 x 10-4 m.s-1. 
Estime sua condutividade hidráulica para o índice de vazios 0,48. 
 
7. Dado o sistema abaixo, determine a vazão. Sabendo-se que a areia A, na posição horizontal, 
tem área de 100 cm2, com k = 4 x 10-3 cm.s-1. A areia B, na posição vertical, possui área igual a 
400 cm2 e k = 2 x 10-3 cm.s-1. Qual a probabilidade de ocorrer o fenômeno de areia movediça nas 
areias A e B? 
 
 
 
 
8. Estime a vazão de água através da camada de areia do terreno de fundação da barragem 
apresentada na figura a seguir. O coeficiente de permeabilidade da areia é de 5 x 10-2 cm.s-1 e o 
comprimento da seção da barragem é de 100 m. O solo utilizado na construção da barragem 
possui um coeficiente de permeabilidade muito inferior ao coeficiente de permeabilidade da areia, 
de modo que a parcela de fluxo através do maciço da barragem pode ser desprezada. 
 
 
 
9. Uma estratificação de um solo é mostrado na figura abaixo. Os dados são: 
 
L1 = 91 cm k1 = 10-4 cm.s-1 
L2 = 122 cm k2 = 3,2 x10-2 cm.s-1 
L3 = 183 cm k3 = 4,1 x 10-5 cm.s-1 
 
Estime a relação da condutividade hidráulica equivalente : k h(eq) / k v(eq) 
 
k1 
k2 
k3 
 
 
 10. De acordo com o sistema abaixo, verifique se ocorrerá o fenômeno de areia movediça. E qual 
deverá ser a perda de carga máxima antes que ocorra a liquefação? Dados: ɤs = 27 kN.m-3, S = 
100% e e = 0,80. Obs.: As unidades das dimensões do desenho estão em centímetros. 
 
 
 
 
 
Respostas: 
 
1) Q = 0,113 cm3.s-1 2) Q = 0,188 cm3.s-1 3) k = 7,22 cm.s-1 4) Δh = 52 cm 
 
5) a) k = 0,0642 cm.s-1 b) k = 0,0156 cm.s-1 d) t = 12,72 s 6) k2 = 1,5 x 10-4 m. s-1 
 
7) Areia A e areia B não provocam liquefação. 8) Q = 0,05 m3.s-1 9) k h(eq) / k v(eq) = 134,32 
 
10) Não haverá areia movediça. Δh = 94 cm 
 
 
 
AREIA
a