Baixe o app para aproveitar ainda mais
Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
Professor: Emerson Acácio Feitosa Santos (emerson.acacio2@gmail.com) Permeabilidade do solo - Definição e aplicações na Engenharia Curso de Engenharia Civil Mecânica dos Solos 2 Definição e aplicações na Engenharia Ao se mover no interior de um maciço de solo, a água exerce em suas partículas sólidas forças que influenciam no estado de tensões do maciço. Água Solo 2 3 Definição e aplicações na Engenharia Estimativa da vazão de água (perda de água do reservatório da barragem), através da zona de fluxo. 4 Definição e aplicações na Engenharia Instalação de poços de bombeamento e rebaixamento do lençol freático. 5 Definição e aplicações na Engenharia Problemas de colapso e expansão em solos não saturados. 6 Definição e aplicações na Engenharia Dimensionamento de sistemas de drenagem. 7 Definição e aplicações na Engenharia Previsão de recalques diferidos no tempo. Análise da influência do fluxo de água sobre a estabilidade geral da massa de solo (estabilidade de taludes). Análise das possibilidades da água de infiltração produzir erosão, araste de material sólido no interior do maciço, etc. Professor: Emerson Acácio Feitosa Santos (emerson.acacio2@gmail.com) Lei de Darcy Curso de Engenharia Civil Mecânica dos Solos 9 Lei de Darcy Conforme estudado na disciplina Fenômenos de Transporte, os problemas de fluxo podem ser divididos em duas grandes categorias: Fluxo laminar Fluxo turbulento Número de Reynolds Velocidade crítica Pode−se dizer, contudo, que para os tamanhos de poros geralmente encontrados nos solos, o fluxo através dos mesmos é invariavelmente laminar. 10 Lei de Darcy O engenheiro Francês H. Darcy realizou um experimento para estudar as propriedades de fluxo de água através de uma camada de filtro de areia 11 Lei de Darcy Este experimento, realizado em 1856, se tornou clássico para as áreas de hidráulica e geotecnia e deu origem a uma lei que correlaciona a taxa de perda de energia da água (gradiente hidráulico) no solo com a sua velocidade de escoamento (lei de Darcy). k é uma constante de proporcionalidade denominada com coeficiente de permeabilidade do solo. Quanto maior o valor de k, maior vai ser a facilidade encontrada pela água para fluir através dos vazios do solo. 12 Lei de Darcy A vazão (q) dividida pela área transversal do corpo de prova (A) indica a velocidade com que a água percola no solo. O valor da velocidade de fluxo da água no solo (v), é dado pela equação a seguir. Professor: Emerson Acácio Feitosa Santos (emerson.acacio2@gmail.com) Determinação do coeficiente de permeabilidade Curso de Engenharia Civil Mecânica dos Solos 14 Determinação do coeficiente de permeabilidade Correlações empíricas Os solos granulares podem ter o seu coeficiente de permeabilidade estimado utilizando−se os resultados de ensaios para a determinação de sua granulometria. Esta equação, proposta por Hazen (1911) deve ser usada somente para os casos de areia e pedregulho, com pouca ou nenhuma quantidade de finos. 15 Determinação do coeficiente de permeabilidade Ensaios de permeabilidade O permeâmetro de carga constante é sempre utilizado toda vez que temos que medir a permeabilidade em solos granulares (solos com razoável quantidade de areia e/ou pedregulho), os quais apresentam valores de permeabilidade elevados. 16 Determinação do coeficiente de permeabilidade Permeâmetro de carga variável O permeâmetro de carga variável é usado quando ensaiamos solos com baixos valores de permeabilidade. Seu uso é requerido porque senão teríamos que dispor de um tempo muito longo para percolar a quantidade de água necessária para a determinação de k com o uso do permeâmetro de carga constante.. Professor: Emerson Acácio Feitosa Santos (emerson.acacio2@gmail.com) Fatores que influenciam a permeabilidade do solo Curso de Engenharia Civil Mecânica dos Solos 18 Fatores que influenciam a permeabilidade do solo Propriedades do solo Quanto mais poroso é o solo maior será a sua permeabilidade Amostras de um mesmo solo, com mesmo índice de vazios, tenderão a apresentar permeabilidades diferentes em função da estrutura. Quanto maior o grau de saturação de um solo maior será sua permeabilidade, pois a presença de ar nos vazios do solo constitui um obstáculo ao fluxo de água. Características do fluido que percola pelos vazios do solo Professor: Emerson Acácio Feitosa Santos (emerson.acacio2@gmail.com) Permeabilidade do solo/ Fluxo de água no solo Curso de Engenharia Civil Mecânica dos Solos 20 Exercícios em sala de aula Ex1: Encontre o comprimento do filtro “L” no arranjo experimental. Sabe-se que a carga hidráulica é constante no arranjo experimental (altura da água no reservatório não varia). Após 60s foi coletado um volume coletado no recipiente inferior foi de 0,2 m³. (Adotar k=10-²m/s) 2 m L 0,5 m 0,2 m³ 0,196 m² - Aplicando a lei de Darcy k=10-² A=0,196 m² 21 Exercícios em sala de aula 22 Exercícios em sala de aula 23 Referências
Compartilhar