GEOTEC - PF - RESUMO EDUARDO

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01 - Descreva o procedimento executivo e apresente os objetivos: (a) Ensaio SPT; (b) Retirada de
amostras indeformadas; (c) Retirada de Amostras Shelbies; (d) Ensaio Vane; (e) Ensaio Cone (Piezocone); (f)
Amostras Denison; (g) Ensaio Pressiométrico.
(a) Ensaio SPT
Objetivo: Definir o perfil do terreno dividindo o solo em camadas homogêneas, e para cada camada:
(i) estabelecer a espessura;
(ii) classificar o material por meio de retirada de amostras deformadas;
(iii) determinar o NSPT (índice de resistência de solo) a cada metro;
(iv) determinar a posição do
N.A. Procedimento executivo:
1. Perfuração do primeiro metro com a utilização do trado e instalação de um tubo de revestimento
para esse primeiro metro ou até onde o furo se mostrar instável nas etapas posteriores;
2. No primeiro metro iniciar o ensaio SPT:
a. Cravar um amostrador-padrão com golpes de um peso de 65 kg elevado a uma altura de 75 cm por
meio de um tubo-guia. A cravação deve ser feita nos primeiros 15 cm e o número de golpes N1deve ser
anotado;
b. Repetir o processo para os próximos 15 cm e o número de golpes N2, e outra vez para mais 15
cm de cravação e o número de golpes N3. O NSPTdo solo nessa profundidade é anotado e é igual a NSPT=
N2+ N3;
c. Perfurar os próximos 55 cm com o trado enquanto o NA ainda não foi atingido ou o trépano, que
utiliza recirculação de água, depois de ultrapassar o NA.
d. Uma amostra deformada deve ser retirada do amostrador-padrão a cada metro de
perfuração e acondicionada para posterior avaliação;
e. Deve-se anotar a cota da mudança do tipo de solo, quando ocorrer, durante todo o procedimento.
3. Repetir o ensaio SPT a cada metro seguinte;
4. Critérios de paralisação:
a. Cravação do amostrador: Um limite da cravação do amostrador-padrão, depois de determinado
número de golpes, em alguns metros sucessivos
b. Solicitação do cliente ou justificativa geotécnica;
c. Trépano: pequena perfuração do trépano após o uso contínuo por determinado tempo.
(b) Retirada de amostras indeformadas
Objetivo: preservar as características da amostra com relação a granulometria, estrutura e umidade para obtenção de
parâmetros de resistência, deformabilidade e permeabilidade, os mais próximos possíveis daqueles do campo, nos
ensaios de laboratório.
Procedimento executivo:
1. Escavação de um poço ou uma trincheira;
2. Escavação manual e cuidadosa esculpindo um bloco de solo, de dimensões de 30 cm x 30 cm x 30 cm, do
fundo do poço ou da trincheira;
3. Proteger o bloco com as seguintes camadas:
a. Parafina – evita a perda de umidade
b. Tela metálica -proteção mecânica
c. Parafina – evita perda de umidade
d. Serragem – proteção mecânica
e. Caixa de madeira;
(c) Retirada de Amostras Shelbies
Objetivo: preservar as características de amostras de argila com consistência de mole a média com
relação a granulometria, estrutura e umidade para obtenção de parâmetros de resistência,
deformabilidade e permeabilidade, os mais próximos possíveis daqueles do campo, nos ensaios de
laboratório.
Procedimento executivo:
1. Realizar um pré-furo até a profundidade desejada para a retirada da amostra
2. Estabilizar o furo com um tubo de revestimento ou bentonita;
3. Cravação estática do tubo de paredes finas Shelby no solo;
4. Retirar o tubo do furo. Uma válvula na extremidade superior permite a saída da água durante a
cravação, e no momento da retirada, essa válvula fecha e cria um “vácuo” no dentro do tubo e garante a
retirada;
5. Selar as extremidades com parafina derretida para proteção mecânica e preservação da umidade do solo.
(d) Ensaio Vane
Objetivo: Obtenção de parâmetro de resistência não drenada de argilas com consistência muito mole a média.
Procedimento executivo:
1. Execução de pré-furo por trado ou trépano, estabilizado com bentonita, até a profundidade de interesse;
2. Existem modelos de palhetas que são retráteis, então o equipamento é cravado até profundidade de
interesse com a palheta retraída, depois a palheta penetra no solo;
3. Depois que a palheta é inserida, um torque é aplicado;
4. A velocidade rotação da palheta foi convencionada e fixada numa baixa rotação de 6° por minuto para
garantir a condição não-drenada.
Em função do torque e dimensões da palheta, uma resistência não-drenada Su é determinada
(e) Ensaio Cone (Piezocone)
Objetivo: Ensaio Cone tem como objetivo a determinação da estratigrafia com diferenciação das
camadas do perfil estratigráfico e a obtenção de parâmetros de:
(i) resistência;
(ii) deformabilidade;
(iii) coeficiente de adensamento.
Procedimento executivo:
1. Cravação estática do cone no solo com uma velocidade constante de 2cm/s;
2. O equipamento é monitorado durante toda a cravação com as seguintes medições:
a. Resistência de ponta;
b. Resistência lateral;
c. Poropressão
3. Ao se deparar com uma camada de argila, a poropressão gerada pela cravação pode ser alta, então
o ensaio deve ser paralisado para que ocorra a dissipação da poropressão. O coeficiente de adensamento
do solo será função desse tempo de dissipação.
em geral, solos argilosos moles
4. Com os dados obtidos no ensaio os dados podem ser interpretados para a obtenção de
parâmetros de resistência e deformabilidade e a diferenciação das camadas de solo.
(f) Amostras Denison
Objetivo: Este amostrador, também chamado de barrilete triplo, é utilizado na coleta de amostras
indeformadas de solos mais resistentes, quais sejam aqueles rijos e compactos em que não é possível a
coleta com o amostrador “Shelby”. Seu objetivo é preservar as características de amostras com relação
a granulometria, estrutura e umidade para obtenção de parâmetros de resistência, deformabilidade e
permeabilidade, os mais próximos possíveis daqueles do campo, nos ensaios de laboratório.
Procedimento executivo:
O método executivo do Denison é uma associação dos métodos rotativos com as do ensaio Shelby.
Dentro do barrilete é colocado um tubo de paredes finas para se conseguir retirar as
amostras indeformadas de solos. É colocado um diamante na ponta do tubo para perfuração.
A máquina rotativa vai rodando e avançando com o barrilete ao longo do solo, devem-se ser acopladas
hastes a cada 3m ao longo do tubo para se atingir a profundidade desejada. Ao chegar na
profundidade desejada, o amostrador Shelby retira a amostra indeformada.
(g) Ensaio Pressiométrico
Objetivo: Coletar dados de tensão e deformação através da introdução de uma sonda em um furo
a determinada cota, onde posteriormente são executados incrementos de pressão.
Procedimento executivo:
1. Executar um furo com uma ferramenta de perfuração que produza a menor perturbação possível
nas paredes do furo;
2. É necessário fazer um reconhecimento do solo de modo a definir os incrementos de pressão
aplicados em função do tipo de solo e sua correspondente pressão limite estimada;
3. Introdução da sonda à cota de ensaio, verificando previamente se todo o equipamento se
encontra adequadamente conectado;
4. Aplicação de incrementos simultâneos na sonda, durante o qual são registradas as leituras da
variação de volume aos 15, 30 e 60 segundos ao início de cada incremento. No último incremento de
pressão deve ser atingida, sempre que possível, a pressão limite.
5. O ensaio termina quando se atinge uma expansão correspondente ao dobro do volume inicial
da cavidade ou quando é atingida a pressão limite do equipamento;
02 - Apresente esquematicamente a estrutura, detalhe seus componentes, descreva os aspectos
construtivos e discuta os mecanismos de comportamento: (a) Solo Grampeado; (b) Cortina Ancorada;
(c) Muro de Solo Reforçado; (d) Gabião.
(a) Solo Grampeado
Solo grampeado é uma técnica de estabilização de taludes de corte ou naturais, que se constitui em escavar ou cravar
elementos metálicos no solo, que são envolvidos por nata de cimento, os grampos, e que podem ou não possuir uma
face de concreto projetado, que são apenas construído para taludes com grande inclinação. Os grampos devem ser
inclinados para que a nata de cimento chegue até o fundo dofuro.
A construção é feita em etapas: (i) escavação, (ii) instalação do grampo, (iii) face de concreto projetado e (iv)
escavação de outro patamar reiniciando o ciclo.
Os grampos são elementos passivos, a mobilização se dá a medida que a escavação se processa
O projeto desse muro deve avaliar a estabilidade externa e interna:
Externa: análoga ao processo
MSR Interna:
(i) rotura do grampo: determinar a tensão máxima do grampo, Tmáx, considerando que Ea = ΣTmáx e que a
distribuição do Tmáx é triangular, os grampos localizados nas cotas mais baixas tem esforços Tmáx maiores. A partir
da definição do Tmáx de cada grampo, é preciso dimensionar o diâmetro da armadura do grampo.
(ii) verificar o arrancamento do grampo: a partir da superfície potencial de ruptura crítica, que passa pela massa
de solo reforçado, determinar se o comprimento na zona resistente é o suficiente para que não ocorra o
arrancamento. Para isso é preciso determinar a Resistência Unitária ao arrancamento do grampo, qs (kPa). Uma
reinjeção da bainha do grampo pode aumentar o valor de qs. Dessa forma é determinado o comprimento do grampo.
(iii) conexão entre o grampo e a face: análogo ao caso do MSR. verificar se a conexão do grampo com a face é
suficiente para resistir a tensão que chega à face pelo grampo, Tface
(b) Cortina Ancorada
Cortina: é uma estrutura para estabilidade de taludes que se constitui de um muro delgado de concreto armado,
geralmente com espessura de 30 cm, combinado com ancoragens protendidas em que o trecho ancorado pode ir até
grandes profundidades. No caso da cortina a estabilidade se dá pela face e as ancoragens são elementos ativos.
O tirante é dividido em três trechos, cabeça do tirante, o trecho livre o trecho ancorado:
-Cabeça do tirante: conexão da barra de aço com o muro de concreto armado por meio de placas, arruelas e porcas
que transfere a carga do tirante para o muro. É protegida por uma cobertura de concreto armado.
-Trecho Livre: tubo de PVC envolvido em nata de cimento, em que a barra de aço do tirante fica dentro desse tubo
junto com graxa para evitar a corrosão e o atrito com o entorno.
-Trecho Ancorado: tubo corrugado envolvido em nata de cimento, em que a barra de aço do tirante fica dentro desse
tubo, junto com mais nata de cimento garantido o atrito entre o conjunto armadura + nata + solo
No projeto de cortina atirantada é preciso avaliar diversos tipos de ruptura:
(i) Ruptura dos tirantes: com métodos de estabilidade de taludes, calcular as cargas das ancoragens necessárias
para estabilizar o talude. O comprimento do trecho ancorado deve ser dimensionado para resistir às cargas
calculadas anteriormente.
(ii) Ruptura do talude com uma superfície que passe pelos tirantes: determinar o comprimento das ancoragens
garantindo que o trecho ancorado fique em uma superfície potencial de ruptura com FS >1,5.
(iii) Ruptura da fundação: avaliar a capacidade de carga da fundação do muro delgado de concreto armado, nessa
avaliação deve ser considerado além do peso próprio do muro, as componentes verticais das cargas das ancoragens e
o atrito solo-muro.
(iv) Ruptura do talude generalizado: verificar a estabilidade do talude com superfícies de ruptura que envolvam
as ancoragens.
(v) Ruptura da parede: dimensionamento estrutural da parede para resistir os esforços do talude
(vi) Deformação excessiva: evitar que o conjunto ancoragem e muro tenham deformações excessivas.
(c) Muro de Solo Reforçado
Muro de Solo Reforçado (MSR) é um talude construído de solo compactado que é reforçado por algum material com
boa resistência a tração, como: geossintéticos, geogrelhas ou tiras metálicas, e uma face com função de estabilidade
local e de evitar a erosão. Essa face pode ser constituída de placas e blocos pré-fabricados ou pelo próprio
auto-envelopamento do reforço combinado com concreto projetado.
O projeto desse muro deve avaliar a estabilidade externa e interna:
Externa:
(i) verificar a estabilidade ao deslizamento: calcular um equilíbrio de forças horizontal do volume de solo
reforçado e verificar se o atrito do contato na base do muro com o solo é o suficiente a partir de um determinado FS
(ii) tombamento: calcular um equilíbrio de momentos do volume de solo reforçado e verificar se a resultante cai
no terço central da base
(iii) capacidade de carga da fundação: verificar se o solo abaixo do volume de solo reforçado é competente para
suportar seu peso.
(iv) ruptura generalizada: verificar através de métodos de estabilidade de taludes, se com a construção do MSR,
poderá ocorrer uma superfície de ruptura que não passe pelo muro.
Interna:
(i) rotura do reforço: determinar a tensão máxima do reforço, Tmáx, considerando a rigidez relativa, Si, para
definir qual reforço será utilizado e evitar a sua ruptura
(ii) verificar o arrancamento do reforço: a partir da superfície potencial de ruptura crítica, que passa pela massa
de solo reforçado, determinar se o comprimento na zona resistente é o suficiente para que não ocorra o
arrancamento. Dessa forma é determinado o comprimento do reforço.
(iii) conexão entre o reforço e a face: verificar se a conexão do reforço com a face é suficiente para resistir a
tensão que chega a face pelo reforço, Tface.
(d) Gabião
Os muros de gabiões são constituídos por gaiolas metálicas preenchidas com pedras arrumadas manualmente e
construídas com fios de aço galvanizados em malha hexagonal com dupla torção, que são empilhados um nos outros.
Quanto mais baixo o gabião, maior sua rigidez e resistência. Apresentam flexibilidade, permitindo que a estrutura se
acomode a recalques diferenciais e a permeabilidade. Para a análise da estabilidade do muro deve-se levar em
consideração as seguintes características:
(i) Tamanho dos blocos empilhados
(ii) inclinação na qual o muro foi construído
(iii) Segurança contra
tombamento (iv)segurança contra
deslizamento (v)Ruptura global
(iv)Capacidade de carga da fundação
próprio. Podem ser constituídos por pedras, concretos, gabiões, pneus. São utilizados em pequenos
desníveis (geralmente até 5 metros)
03 - Apresente as condições necessárias para a adequabilidade do método dos taludes infinitos e de
rotura circular para condições reais de campo.
TALUDES INFINITOS:
Existem 3 condições para a aplicação do método dos taludes infinitos em um talude real:
i) Quando houverem camadas homogêneas, mas distintas entre si. E, deve haver mudança brusca de
resistência entre elas, exemplo: uma camada de solo sobre um solo de maior resistência ou o topo rochoso, uma
camada de solo sobre outra camada de menor resistência ou sobre uma camada reliquiar.
Além disso, podemos destacar também a isotropia dentro de cada camada, ou seja suas propriedades são as mesmas
em todas as direções dentro de cada camada.
ii) Quando a inclinação do talude e da estratigrafia do perfil (β) e a espessura da camada de solo analisada (H)
forem aproximadamente constantes por todo o talude. Além disso a massa de terra desliza por igual e com
superfície de rotura paralela à superfície do terreno.
iii) Quando o comprimento total do talude (L) for muito maior que sua espessura (H), geralmente L/H >> 1
(aplicável quando L/H >10). Consideramos ainda estado de tensões, e empuxo de terra igual para os planos.
ROTURA CIRCULAR:
Quanto maior a homogeneidade da massa de solo se torna mais comum de se ter a superfície
de cisalhamento circular. Não ter a influência de materiais no interior do solo que não vão
participar da ruptura em função de sua resistência (rocha).
Nas estruturas de aterro, em que são construídas de camada em camada de solo homogêneo,
a superfície de ruptura se aproxima muito com a de um círculo.
Rotura caracterizada pela presença de rochas abaixo de uma camada de pequena espessura e
homogênea. Ruptura no contato solo-rocha.
04 - Apresente exemplos de sistemas de drenagem superficial e profunda e, seus objetivos.
DRENAGEM SUPERFICIAL
Objetivo: Tem o objetivo de captar e conduzir as águas que incidem na superfície do talude (chuvas)até a rede de
canais fluviais ou dispositivos urbanos minimizando a penetração da água da chuva no terreno para evitar a
saturação do solo e a perda da coesão aparente. O dimensionamento dos dispositivos considera o balanço hídrico de
toda a bacia de captação, e deve-se tomar cuidados com a condução e estanqueidade dos dispositivos de forma a
evitar a formação de um ponto concentrado de infiltração de água, que pode ser pior do que não construir nenhum
dispositivo de drenagem. Podemos citar como exemplos:
a superfície de rotura é plana e paralela à superfície do talude.
 Considera-se que o estado de tensões e o empuxo de terra sejam iguais para os planos.
i) Canaletas e escadas superficiais: para evitar a retenção da água na superfície e sua posterior infiltração,
captam as águas da chuva e as transferem para outros pontos menos sensíveis.
ii) proteção de concreto projetado: funciona como uma barreira física contra a infiltração da água.
DRENAGEM PROFUNDA:
Objetivo: tem como objetivo alterar a direção do fluxo subterrâneo e de reduzir as poropressões no maciço,
melhorando as condições de estabilidade do solo. Podemos citar como exemplo:
i) tapetes drenantes de barragens ou colchões drenantes em obras de contenção: camadas constituídas de
materiais drenantes que funcionam como um direcionamento do fluxo de montante e evitam a subida da
poropressão dentro do maciço.
ii) Drenos Horizontais Profundos (DHP): tubos de PVC, perfurados em seu trecho final, que são instalados
com pequenas inclinações a grandes profundidades no interior do maciço. Funcionam drenando o maciço de
forma que alteram as direções de fluxo e evitam a subida de poropressão próximo da face do talude.
05 - As obras de disposição de resíduos em terra seguem o conceito de “envelopamento”.
a) Explique o significado prático desse conceito, ou seja, qual o objetivo da sua aplicação.
O envelopamento tem como objetivo realizar a “impermeabilização” de obras de resíduos. Sendo realizado
corretamente, agem no controle do contato direto de homens e animais com os resíduos; controle de vetores;
controle da erosão e transporte de particulados pelo vento e pela água de escoamento superficial; controle do
volume de água de infiltração na massa de resíduos; controle das emissões atmosféricas; Controle do nível d’água e
poropressões no interior do aterro; redução do volume de percolado gerado dentro do aterro; controle da carga
hidráulica atuante sobre a camada de impermeabilização.
b) Para atender esse objetivo, o sistema de disposição é composto de diferentes unidades. Cite as
unidades componentes e a função correspondente dentro do sistema.
Nos sistemas de disposição de resíduos existem 3 principais unidades, elas são: Cobertura; Recobrimento lateral;
Revestimento de fundo.
I . COBERTURA
Função: controle da erosão superficial. Utiliza drenagem superficial para escoar a água de chuva, além de um sistema
de drenagem de drenagem logo abaixo da cobertura para retirar parte da água da chuva infiltrada e direcionar para o
sistema de águas pluviais. Também possui sistema de drenagem de gases, esses dispositivos irão direcionar os gases
para sua queima ou para a unidade de tratamento de gases.
Camadas da cobertura:
9- Camada de solo de cultivo: separa as camadas inferiores do meio ambiente
8- Camada de separação de filtração: normalmente constituída por geotêxtil ou areia
7- Camada de drenagem para águas pluviais: tem a função de reduzir a carga hidráulica sobre a barreira para evitar a
infiltração, diminuindo a geração de percolado e reduzindo pressões neutras na massa de resíduos. A camada de
drenagem de águas pluviais geralmente é constituída de pedregulho, brita ou de geocomposto para drenagem.
6- Camada de proteção: normalmente constituída de geotêxtil
5- Geomembrana: é um tipo de geossintético com função de revestimento e contenção de fluidos. Sua combinação
com a camada de argila possui a função de impermeabilização.
4- Camada de argila: camada de argila compactada com função de controlar o movimento de líquidos com utilização
de materiais impermeabilizantes.
3- Camada de drenagem para gases: tem a função de evitar a saída de gases formados na massa de resíduos para a
atmosfera e direciona-os para o sistema de coleta e tratamento de gases. Normalmente constituída por geotêxtil ou
areia.
2- Camada de regularização: camada de regularização do resíduo entre 20-30cm
1 – Resíduo
II. REVESTIMENTO DE FUNDO
Função: o revestimento do fundo possui duas principais funções: impermeabilização e drenagem. A função da
camada de impermeabilização é interromper ou reduzir o fluxo de contaminantes para fora do sítio de disposição. A
função da camada drenante é interceptar o percolado e direcionar para tratamento, evitando o avanço dos
contaminantes para o subsolo ao redor do sítio de disposição e contribuir para a estabilidade evitando a acumulação
de líquido internamente.
III. RECOBRIMENTOS
LATERAIS Função:
Nos recobrimentos laterais, revestimentos de fundo e cobertura, tem-se um sistema de impermeabilização com
camada de material compactado para trazer mais isolamento e resistência, de geomembrana para interceptar e
impermeabilizar e uma camada de geotêxtil que protege a geomembrana de eventuais danos de resíduos e
maquinários.
06 - Indique os sistemas de disposição de resíduos em terra mais relevantes na prática, com a
designação convencional. Para cada um informe:
a) O tipo de resíduos para o qual o sistema é utilizado.
Aqui é pra mencionar aqueles 3 que caíram na p2 - Aterro sanitário, lixão e aterro controlado
b) O método construtivo característico, apenas mencionando as obras de preparo antes do início
da operação, as obras relacionadas ao processo de operação, e as obras relacionadas ao fechamento.
Não é preciso detalhar.
07 - Em relação a transporte de contaminante nos solos:
a) Descreva os principais mecanismos de transporte de contaminantes nos solos: advecção e
dispersão hidrodinâmica.
Advecção: processo pelo qual o soluto é carregado pela água em movimento, mantendo-se constante a
concentração da solução. Solutos não reativos são transportados a uma velocidade média igual à
velocidade específica ou de fluxo da água, u = v/n, sendo v a velocidade de percolação, aproximação ou
descarga (ou ainda, velocidade de Darcy) e n a porosidade do solo.
A advecção pode ser considerada um fluxo químico causado por um gradiente hidráulico: a água dos
vazios contendo soluto escoa sob a ação de um gradiente hidráulico e carrega consigo partículas de soluto.
Denomina-se hidrodinâmica o espalhamento no nível macroscópico resultante tanto da dispersão
mecânica como da difusão . Alguns autores consideram artificial a separação entre os dois processos, já
que a dispersão mecânica induz gradientes de concentração que provocam a difusão. À medida que um
soluto é espalhado ao longo de um vazio capilar, como resultado da dispersão mecânica, é criado um
gradiente de concentrações na direção longitudinal, e a difusão tenderá a equalizar as concentrações ao
longo do vazio; ao mesmo tempo, um gradiente de concentrações de soluto será produzido entre linhas de
fluxo adjacentes em virtude da variação de velocidades na seção transversal do vazio (Fig. 3.7) ,
provocando a difusão molecular lateral entre linhas de fluxo. Os dois fenômenos, portanto, são
concorrentes; porém, a difusão ocorre também na ausência de fluxo. Como a difusão é muito lenta, seu
efeito relativo na dispersão é mais significativo para baixas velocidades de fluxo . A importância relativa da
difusão molecular e da dispersão mecânica na dispersão hidrodinâmica é discutida no item 3 . 5 e pode ser
mais bem visualizada na Fig. 3 .15 . .-\ A dispersão hidrodinâmica pode também ser definida como o
fenômeno pelo qual o soluto tende a se espalhar para fora do caminho que era esperado que seguisse, de
acordo com a hidráulica advectiva do sistema de escoamento. O líquido com soluto inicialmente ocupa
uma região determinada com uma interface abrupta,
separando-ada região sem soluto . Por causa da dispersão hidrodinâmica, uma zona de transição cada vez
mais larga vai sendo criada, por meio da qual a concentração de soluto varia do valor inicial para a do
líquido ao redor. O processo de dispersão mecânica é anisotrópico, ou seja , depende da direção. Mesmo
que o meio poroso seja isotrópico com respeito à textura e condutividade hidráulica, a dispersão é mais
forte na direção do fluxo (dispersão longitudinal) do que nas direções normais ao fluxo (dispersão
transversal). A baixas velocidades, no entanto, em que a difusão molecular é o mecanismo dispersivo
dominante, a dispersão longitudinal e a transversal são aproximadamente iguais.
Advecção é o processo pelo qual o soluto é carregado pela água em movimento. No transporte
advetctivo de solutos que não interagem com o meio poroso, o movimento é igual à velocidade
linear média da água. Essa velocidade é função da porosidade do meio e proporcional ao
gradiente hidráulico. O fluxo de água apenas ocorre devido a existência desse gradiente
hidráulico. A dispersão hidrodinâmica é responsável pelo espalhamento do poluente no meio
poroso. Pode ser dividido entre difusão molecular e dispersão mecânica.
A dispersão mecânica (Dm) ocorre devido a uma velocidade diferencial nos canalículos e os
caminhos tortuosos fazem o espalhamento.
A difusão molecular ocorro devido a um diferencial de concentração levando a uma migração por
difusão. Isso ocorre devido ao gradiente de concentração.
b) Cite as principais interações solo/contaminante e o explique os mecanismos de sorção,
absorção e adsorção e como se correlacionam.
O processo de transporte de contaminante é dependente de alguns fatores. Algumas características do
solo têm impacto na interação contaminante/solo, entre eles pode-se destacar:
(i) Estrutura do material; (ii) Mineralogia; (iii) CTC; (iv) CTA; (v) SE, entre outros.
Em relação aos líquidos percolantes, algumas características também devem ser analisadas:
(i) Composição Química; (ii) Concentração; (iii) Valência Iônica; (iv) Temperatura; (v) pH, entre outros.
Dentre os principais mecanismos de interações com os meios porosos, temos:
(i) Sorção (absorção, adsorção, complexação);
(ii) Decaimento Radioativo
(iii) Precipitação;
(iv) Processos Redox;
(v) Biodegradação.
Sorção é o principal processo de atenuação de contaminantes. É a transferência de soluto da fase liquida
para a fase sólida. Pode ser motivada pelo sorvente (Ex.: Íons e orgânicos polares) ou pelo solvente (Ex.:
Orgânicos Apolares). Existe também a sorção química que ocorre quando o soluto é incorporado ao solo,
sedimento ou superfície de rocha por uma reação química. A sorção inclui os mecanismos de absorção e
adsorção.
A absorção se resume na transferência de massa para a parte interna dos sólidos. É um mecanismo
pouco efetivo.
A adsorção ocorre pela transferência de massa para a superfície dos sólidos. Diferentemente da absorção,
a adsorção é um mecanismo bastante efetivo na retenção de íons e compostos orgânicos polares.
08 - Por que a escolha da rigidez de um sistema de suporte para um túnel é de extrema importância?
A rigidez de um sistema de suporte é crucial para a determinar qual carga será final solicitada no suporte. Utilizamos
a curva característica do maciço e a curva característica do suporte para determinar qual será a carga final e a
convergência do túnel. O equilíbrio acontece quando as duas curvas se encontram. Suponha 3 sistemas com a
mesma capacidade de suporte, mas com flexibilidades diferentes. Podemos observar que o sistema 1, o mais rígido,
proporciona cargas mais altas no suporte enquanto fica longe da desagregação do maciço. Enquanto o sistema 2 um
pouco mais flexível, as cargas no suporte são menores, mas o maciço fica próximo da desagregação. O sistema 3, por
sua vez, é tão flexível que não entra em equilíbrio com o maciço e assim permite a ruptura.
09- Defina os conceitos básicos do New Austrian Tunneling Method.
O NATM é um procedimento de escavação sequencial que tira partido da capacidade autoportante do maciço para
reduzir o suporte e agilizar a execução. Consiste em um método de escavação sequencial em solo ou rocha que
permite uma acomodação natural do maciço devido ao alívio controlado das tensões atuantes, o que resulta numa
redistribuição das tensões e provoca deformações do solo.
O NATM é uma metodologia de escavação sequencial em que os procedimentos de escavação e suporte de túneis,
bem como medidas de melhoria do maciço (o qual deve deformar o mínimo possível), dependem da observação das
deformações e são continuamente ajustados às condições encontradas.
a) Escavação – Ao ser escavado, o maciço sofre deformações, que provocam redistribuições no maciço,
estabelecendo arqueamento no seu entorno (provê alguma sustentação, reduzindo o esforço necessário nos
elementos de suporte).
b) Redistribuição das tensões virgens
c) Deformações: absorção da parte da carga pelo maciço
d) Suporte: restrição à deformação e transferência do restante da carga ao suporte.
É comum chamar de NATM qualquer túnel escavado de forma incremental – escavação por avanços seguidos de
instalação de sistema de suporte, entretanto não é exato.
Além disso, podemos destacar seus três princípios básicos:
i) O principal suporte do túnel é o maciço circundante, que deve ser mobilizado ao máximo formando um anel de
estabilização;
ii) As deformações do maciço e do suporte devem ser rigorosamente observadas e controladas;
iii) O suporte deve ser aplicado em tempo compatível com a resistência e características geomecânicas do maciço
11 - Usando a formulação proposta por Peck, calcule o recalque máximo na superfície e o recalque a uma
distância L do eixo do túnel, com os dados fornecidos na tabela abaixo conforme o último algarismo do
seu DRE.
obs: Faltou dividir por 100 na parcela do 1,1, o resultado Smax daria 3cm!
7) Elementos de medição, onde são aplicados e suas funções (múltipla escolha) (medidor de NA, Piezômetro,
“Tassiômetro”, Marcos Superficiais,…)
Podemos destacar como elementos de medição os tassômetros que medem os deslocamentos verticais do
maciço de um túnel, inclinômetros que medem o deslocamento horizontal em determinado ponto de uma
escavação de túnel, (clinômetros elétricos fazem a mesma função).
Além disso também podemos citar marcos superficiais de recalques e pinos de controle de recalques que são
posicionados nas paredes internas do túnel para medir deslocamentos durante o processo de escavação.
Por fim temos os piezômetros, que são fundamentais para monitorar a poropressão durante diversos processos
geotécnicos.
8) Tipos de tunelamento e suas características (“Cut and Cover” normal e invertido, Imerso, uma TBM,…)
● Tunelamento convencional: Também conhecido como tunelamento em céu aberto, é um método
tradicional de construção de túneis, no qual uma abertura é escavada no solo e a estrutura do túnel é
construída posteriormente. Esse método é comumente usado quando as condições geológicas são
favoráveis e não apresentam grandes desafios;
● Tunelamento com uso de escavação mecanizada: Nesse método, máquinas escavadoras, como
escavadeiras, tuneladoras de escudo, máquinas de corte e cobertura (TBM), são usadas para cavar o
túnel. Essas máquinas escavam o solo e o removem simultaneamente, facilitando o processo de
construção;
● Tunelamento por enfilagem: É um método de construção de túneis usado quando o solo é macio e
instável. Nesse método, uma estrutura de suporte, como revestimento de concreto ou placas de aço, é
instalada à medida que a escavação avança para estabilizar o solo e prevenir desmoronamentos;
● Tunelamento cut-and-cover (corte e aterro): Esse método é usado em áreas urbanas onde o túnel passa
por baixo de estradas, edifícios ou outras infraestruturas existentes. Primeiro, uma trincheira é escavada
e a estrutura do túnel é construída dentro dela. Em seguida, a trincheira é coberta e restaurada para
permitir a continuidade das atividades na superfície.
9ª Questão (1.5 pontos).Indique os sistemas de disposição de resíduos em terra mais relevantes na prática, com
a designação convencional. Para cada um informe:
a) O tipo de resíduos para o qual o sistema é utilizado
Lixão→ Disposição de resíduos a céu aberto sem nenhum tipo de tratamento ou drenagem. É comum em áreas
periféricas com ausência de saneamento básico, e predominância de RSU (resíduos sólidos urbanos).
Aterros controlados→ Disposição de resíduos cobertos com algum tipo de material inerte. Nesse sistema não
há nenhum tipo de tratamento ou drenagem do material lixiviado. É predominante também nesse caso o RSU
(resíduos sólidos urbanos).
Aterros sanitários→ Disposição de resíduos com camadas que possuem função de impermeabilização,
drenagem e tratamento do material lixiviado (conforme imagem abaixo). Nesse sistema podemos destacar além
do RSU, a possibilidade de receber resíduos de construção civil e demolição, além de resíduos volumosos,
rejeitos industriais ou substâncias químicas tóxicas.
. b) O método construtivo característico, apenas mencionando as obras de preparo antes do início da operação,
as obras relacionadas ao processo de operação, e as obras relacionadas ao fechamento. Não é preciso detalhar.
Lixões:
● Obras de preparo, operação e fechamento: Não há obras específicas. Os resíduos são simplesmente
descartados a céu aberto.
Aterros controlados:
● Obras de preparo: Pode envolver a preparação do terreno, nivelamento do solo e a construção de valas
ou células de disposição.
● Obras relacionadas ao processo de operação: Incluem a compactação dos resíduos, a colocação de
camadas de solo ou material inerte para cobertura parcial dos resíduos.
● Obras relacionadas ao fechamento: Podem envolver a realização de obras de cobertura final, como a
aplicação de camadas de solo e recuperação paisagística.
Aterros sanitários:
● Obras de preparo: Geralmente incluem o preparo do terreno, nivelamento, instalação de sistemas de
drenagem e impermeabilização do solo.
● Obras relacionadas ao processo de operação: Envolvem a construção de células de disposição, a
compactação dos resíduos, a aplicação de camadas de argila compactada com a finalidade de
impermeabilização, instalação da coleta e tratamento de chorume (líquidos percolados), a
implementação de sistemas de drenagem de águas pluviais e controle dos gases enviados para a
atmosfera, especialmente o metano que é tóxico.
● Obras relacionadas ao fechamento: Podem incluir a realização de obras de cobertura final, a selagem das
células de disposição, a recuperação ambiental e a instalação de sistemas de pós-fechamento, como o
monitoramento de gases e a gestão do chorume em longo prazo.
10ª Questão (1.5 pontos). As obras de disposição de resíduos em terra seguem o conceito de “envelopamento”.
a) Explique o significado prático desse conceito, ou seja, qual o objetivo da sua aplicação.
No âmbito do gerenciamento de resíduos sólidos, o envelopamento refere-se ao processo de encapsular ou
cobrir resíduos perigosos ou contaminados para evitar a liberação de substâncias nocivas no meio ambiente. Isso
é feito usando materiais específicos, como filmes plásticos ou embalagens herméticas, a fim de isolar e conter os
resíduos de forma segura. O envelopamento é utilizado durante o transporte, armazenamento temporário e
disposição final dos resíduos, seguindo regulamentações e diretrizes para proteção ambiental e segurança.
b) Para atender esse objetivo, o sistema de disposição é composto de diferentes unidades. Cite as unidades
componentes e a função correspondente dentro do sistema.
Célula de disposição: Área onde os resíduos são depositados e compactados;
Sistema de cobertura: Camadas de materiais colocadas sobre os resíduos para isolá-los e promover estabilidade e
revegetação;
Sistema de drenagem de lixiviados: Captura a remoção do líquido percolado dos resíduos para controle de umidade e
prevenção da contaminação;
Sistema de captura e tratamento de gases: Coleta e tratamento dos gases gerados pela decomposição dos resíduos para
reduzir impactos ambientais e emissões de gases de efeito estufa.
11ª Questão (1.5 pontos). Por que a escolha da rigidez de um sistema de suporte para um túnel é de extrema
importância?
Segurança estrutural: A escolha adequada da rigidez do sistema de suporte do túnel é crucial para garantir a
estabilidade e prevenir colapsos ou deformações excessivas, protegendo os trabalhadores, equipamentos e
usuários.
Controle de deformações: A rigidez correta do sistema de suporte é necessária para controlar as deformações
do túnel, evitando recalques, deslocamentos indesejados ou danos a estruturas adjacentes, tubulações ou
serviços públicos.
Condições geotécnicas variáveis: A escolha da rigidez do sistema de suporte deve considerar as características
geotécnicas do terreno, ajustando-se às necessidades específicas de solos coesivos, rochas fraturadas ou outras
condições geológicas.
Interferência com o ambiente: Em áreas urbanas ou próximas a estruturas sensíveis, a rigidez adequada do
sistema de suporte minimiza os impactos nas estruturas circundantes, reduzindo os riscos de danos e
preservando o ambiente local.
Além disso, um sistema de suporte precisa entrar em equilíbrio com o maciço longe da própria ruptura e da
ruptura do maciço. Dessa forma, a rigidez influencia diretamente na segurança contra a ruptura do maciço.
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