Resolução de lista sobre mecânica dos solos

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1 Qual a definição de Solo e Rocha para o engenheiro civil? Para o engenheiro civil, rocha é o material que para ser desmontado é preciso uso de explosivos e solo é todo tipo de material que pode ser facilmente escavado por meio mecânico ou com auxílio de máquinas, sendo um aglomerado proveniente de particulas de rochas. 2 - Qual a importância dos solos na engenharia? solo é importante na engenharia civil porque serve como material de construção, recebe esforços de estruturas, estabiliza cortes e encostas e faz a retenção, filtragem e decomposição de resíduos. 3 o que é e como se forma um solo coluvionar? o que se pode esperar de uma grande escavação neste tipo de solo? Solos coluvionares são solos formados pelo deslocamento de partículas pela ação da gravidade. Ao se realizar uma grande escavação nesse tipo de solo pode se descobrir fósseis. 4 Por que o solo pode ser considerado um sistema trifásico? o solo é considerado um sistema trifásico pois é constituído de um conjunto discreto de partículas de minerais (fase sólida) e o preenchimento de seus vazios por água (fase líquida) ou/e ar (fase gasosa). 5 Por que o peso do ar é desprezível no calculo do peso do solo? peso do ar é desprezado no cálculo do peso do solo porque ele é muito pequeno comparado ao da água e do solo. 6 Qual a importância dos índices físicos e quais são os índices físicos diretamente determinados por meio de ensaios de laboratório? Os indíces físicos são de extrema importância para a base de cálculo para execução de projetos geotécnicos como a estabilidade de taludes, fundações e barragens. Os índices determinados por meio de ensaios de laboratórios são a umidade, a massa específica natural do solo e as dos grãos. 7 A classificação dos solos pela sua origem classifica o solo em sedimentares e residuais. Defina e explique cada umdeles. Solos Residuais: formados in situ pelo intemperismo da rocha e permanecem no local de decomposição da rocha que lhe deu origem. Solos Sedimentares: podem ser chamados de solos transportados, pois são solos que sãoformados pelo material do intemperismo e sofreram algum tipo de transporte para outro local por meio da ação de agentes de transporte, como o e a água. Assim não estando sobre a rocha que lhes deu origem. 8 - Descreva um perfil típico de solo residual, citando as principais características de cada horizonte. Como deve variara resistência à compressão simples e a permeabilidade de um solo residual ao longo de seu perfil? solo residual é composto por 4 camadas. A primeira camada é um solo superficial orgânico constituído de matéria orgânica, a segunda camada é um solo residual maduro, constituído por minerais secundários ou transportados, a terceira camada é um solo residual jovem que ainda guarda características herdadas da rocha de origem e a última camada é a rocha alterada. Quanto mais profunda a camada mais aumenta a resistência e diminui a permeabilidade. 9 - Diferencie intemperismo químico, físico e biológico. Quais são os 3 principais agentes transportadores? Intemperismo Físico: influência do clima, causado por variações de temperatura, pressões por congelamento e cristalizações, e ações mecânicas de organismos. Intemperismo Químico: ações de reações químicas como dissolução, hidrólise, Intemperismo Biológico: ação de raízes e animais. Principais agentes transportadores: gravidade, água e vento. 10 - Qual é o formato típico dos grãos dos solos transportados pelo meio eólico? Formato arredondado devido ao atrito e ao desgaste dos grãos transportados pelo ar. 11 -Os solos coluvionares geralmente são homogêneos ou heterogêneos? Os solos coluvionares são geralmente heterogêneos, por apresentarem diferentes granulometrias e variação de texturas. 12- o que são turfas? Esse tipo de solo é recomendado como camada de base de construções? Por quê? Turfas são solos orgânicos em avançado estado de decomposição, geralmente fibrilares e muito compresíveis. Não são recomendados como camada de base de construção porque esse tipo de solo é muito mole e compressível. 13 Fale sobre a influência do clima no tipo de intemperismo. Quais os principais agentes dos intemperismo físico equímico? Quais as características principais dos solos formados por um ou outro tipo de intemperismo?14 o que um solo anisotrópico? solo anisotrópico é um solo que não tem a mesma resistência, compressibilidade ou permeabilidade em toas as direções. 15 Descreva como é feito ensaio de granulometria dos solos. ensaio de análise granulométrica consiste em determinar porcentagens, em peso, das diferentes frações que constituem o solo. Para frações maiores que 0,075mm realiza-se o ensaio de peneiramento (conjunto padronizado de peneiras de malha quadrada que retem uma quantidade de solo em cada), e para frações menores que 0,075mm, utiliza-se o ensaio de sedimentação contínua em meio líquido, onde seus diâmetros são determinados em função de suas velocidades de sedimentação. 16- Como é realizado o ensaio de limite de liquidez? Para realizar o ensaio de limite de liquidez usa-se um aparelho em forma de concha ligado a uma manivelacom sistema de queda de 1cm + um bissel, chamado de aparelho de Casagrande. ensaio consiste em anotar e analisar o número de golpes necessarios para fechar a ranhura aberta pelo bissel, realizando o ensaio com 6 amostras de diferentes teores de umidade. 17 - Descreva o ensaio de Limite de Plasticidade? Molda-se um rolo com a amostra de solo, depois o rolo é colocado em cima de uma superfície plana de vidro fosco e é aplicado uma pressão com os dedos, se o solo se deformar mas não fissurar está no limite de plasticidade. Depois, faz-se a média aritmética dos teores de umidade encontrados para cada rolinho moldado assim determinando o limite de plasticidade (Lp) 18 Para que serve o ensaio SPT? Que parâmetros são fornecidos pelo ensaio? ensaio spt serve para avaliação da resistência do solo, determinar sua densidade e identificar suas camadas. 19 Cite outros métodos de prospecção do subsolo (além do SPT). Ensaio de piezocone (CPTU) e Ensaio de Palheta (Vane test). 20 Para que serve a classificação dos solos? É possível sua utilização direta para projeto de rodovias? Serve para incluir o solo em um determinado grupo composto por solos de características e propriedades geotécnicas similares. Sim, pois ao classifica-lo estimamos seu provável comportamento ou ao menos o programa de investigação necessário.21 Que parâmetros são necessários para se classificar o solo na Classificação Unificada? E na Classificação Rodoviária(HRB)? Os parametros necessários para classificar o solo na CU é Granuometria, Limite de Liquidez e Índice de Plasticidade. Já na HRB, necessitamos da Granulometria, Valor de CBR, Limite de Liquidez e Índice de Plasticidade. 22 Esboce curvas granulométricas típicas para um solo bem graduado, de um solo mal graduado e de um solo comgraduação contínua. 23 Para que serve o ensaio de sedimentação? Descreva os procedimentos de laboratório utilizados na realização domesmo. Para determinar diâmetros das partículas do solo para frações menores que 0,075mm. Os são dterminados em função de suas velocidades de sedimentação. 24 É possível se encontrar no solo um valor de peso específico maior do que o peso específico das partículas sólidas?Porque? Não, porque o peso específico do solo é calculado em relação ao peso específico das partículas sólidas e o volume das partículas sólidas, sendo sempre igual ou menor que o peso específico das partículas sólidas. Além disso o solo tem a presença de vazios e poros que podem diminir esse valor. 25 o peso específico arenosos varia geralmente entre que valores? Tipicamente o valor é maior em solos argilosos ou arenoso? Peso específico de solos arenosos variam entre 15 a 23 Em solos argilosos porque tem suas estruturas mais compactas e a presença de mteriais mais densos. 26 Explique como é o ensaio para determinação do Peso Específico das Partículas Sólidas A amostra de solo deve ser seca ao ou em estufa e peneirada para remover partículas maiores que 4,8 mm. picnômetro é preenchido com água destilada até uma marcação específica. A amostra de solo é adicionada ao picnômetro, cuidadosamente, para evitar a formação de bolhas de ar. nível de água no picnômetro é ajustado para a marcação específica, novamente. A massa do picnômetro, com a amostra e a água, é lida na balança analítica. Peso Específico das Partículas Sólidas (PEPS) é calculado usando a seguinte fórmula:27 - o que é o índice de consistência (IC)? Em que tipo de solo ele é encontrado? Na realização de um ensaio foiencontrado o seguinte valor: moles 035- Uma amostra colhida em um aterro em Compactação apresentou as seguintes características: peso total da amostra úmida = 1800g peso total da amostra seca = 1650g volume total da amostra = 900 cm3 massa específica das partícula sólidas = Solicita-se determinar: qual o peso específico aparente do solo seco;(gd=18,3kN/m3) qual o peso específico aparente total;(gnat=20,0kN/m3) qual o índice de vazios;(e=0,47) qual o grau de saturação;(Sr=52,22%) qual a porosidade;(n=32,11%) 36 - Uma jazida a ser empregada em uma barragem de terra tem um peso específico seco médiode 20kN/m3. Um aterro com 200.000 m3 deverá ser construído com peso específico secomédiode 23kN/m3. Foram determinadas as seguintes características do solo:w= 10% gs= Determinar: a) o volume de solo a ser escavado na jazida para se obter os 200.000 m3 para o aterro; (230000m3) b) o peso de solo úmido a ser escavado, em toneladas. (506000 toneladas) Índices de Consistência e Classificações dos Solos(37 ao 43) 37 - Por qual motivo se utilizam duas técnicas diferentes (peneiramento e sedimentação) para a determinação da distribuição granulométrica de solos finos? Se usa dois métodos diferentes para determinação da distribição granulométrica porque é o peneirmento de frações menores que 0,075mm são mais difíceis de obter 38 - Explique como se determina o "diâmetro equivalente" das partículas de solo em um ensaio de sedimentação. São determinados em função das suas velocidades de sedimentação, segundo a lei de stokes 39 - Explique como se determina o LL, LP e IP e para que servem estes valores.Tentativa Umidade (%) N° de Golpes 1 51,3 36 2 52,8 29 3 54,5 22 4 55,5 19 5 56,7 16 N 40 tentativa 1 = 25 tentativa 2 = 20 tentativa 3 = 10 w tentativa 4 = 51 52 53 54 55 tentativa 5 = Lp = 54,16% 54,16% = 1,84% = 151 Na Figura ao lado, estão 2,1 apresentadas algumas curvas de compactação. Pelo formato das curvas e pelos A 1,9 valores determinados e 1,8 w), estime as diferenças de características entre os solos 1,7 B A e B. e entre os solos B e C. A que solo corresponde a 1,6 curva D? 1,5 D 10 15 20 25 30 Umidade (%) 46 Porque a curva de compactação apresenta um máximo valor de gd? 47 Como a água influencia na forma da curva de compactação? É possível se obter uma curva decompactação quecruze a curva de 100% de saturação? Porque os solos em campo devem ser compactadosna umidade ótima? 48 Desenhar uma curva de compactação típica, em conjunto com a curva de saturação de 100%. Mostraresquematicamente a influência do tipo de solo e da energia de compactação em curvas típicas decompactação dos solos. 49 Falar dos principais equipamentos de compactação em campo, citando suas principais características epara que solos eles são mais indicados. 50 Desenhe, esquematicamente, as curvas de compactação para dois solos contendo: solo 1: IP = 5 e solo 2:IP = 18. Estime valores de gdmax e umidade ótima para os dois solos. Se você dispusesse dos dois solosem áreas próximas, qual dos dois você utilizaria para construção de um pavimento rodoviário, baseando-sesomente nestes dados? 52 Após ser submetido a uma bateria de ensaios de compactação, um determinado solo Teor de umidade (%) 18,2 19,4 20,5 21,4 23,6 Cilindro + solo úmido (g) 5037 5115 5162 5173 5160 apresentou asseguintes características: gdmax = 14 kN/m3, wot = 25% e expansão acima do aceitável no ensaio CBR de8% e ISC = 10%. Você utilizaria este solo para a execução de bases para pavimentos flexíveis? 53 De um corte são removidos 200000 m3 de solo, com uma umidade de 22,1%, índice de vazios igual a 1,0egrau de saturação de Esse material será utilizado na construção deum aterro com peso específicoaparente seco de 17 kN/m3 e umidade de 20%. Pede-se: a) o volume total do aterro; b) o peso de água a ser acrescentado ou retirado do material do corte. Resp.: a) 159700 m3; b) devem serretirados 57000 kN de água. 51 De um corte são removidos 180000 m3 de solo, com um índice de vazios de 1,22. Quantos m3 de aterrocompactado com e=0,76 poderão ser construídos? Resp.: 142740 m3. 52 Como você faria no campo o controle da umidade e do grau de compactação de um aterro? 53- Numa série de cinco ensaios de compactação (Proctor) foram obtidos os seguintes resultados: o volume e o peso do cilindro são, respectivamente, 0,992 litros e 3369g. Traçar a curva de compactação, determinando a umidade ótima e o peso específico aparente secomáximo. Determine o valor do grau de compactação (GC) que o aterro deve ter no campo, sabendo que gdcampo 98% gdmax. Hidráulica dos Solos (54 ao 65) 54 - Em que casos de obras de engenharia é importante o conhecimento da migração de água no solo e das tensõespor ela provocada?55 Defina o que é a permeabilidade dos solos. 56 Uma importante propriedade do solo é o Coeficiente de Permeabilidade (K). o que ele indica? Até que valor de kos solos são considerados permeáveis? 57 - Quais os fatores intervenientes no cálculo da vazão de um fluído em uma massa de solo? 58 - Como se determina o coeficiente de condutividade hidráulica do solo? Quais os tipos de equipamentos utilizadosem laboratório e em campo? 59 - Quais as variáveis que influenciam o valor de k de um solo? 60 Descreva o fenômeno do Piping ou entubamento. 61 Quando ocorre o fenômeno da areia movediça? 62 A capilaridade é maior em argilas ou em areias? Por quê? 63 Cite pelo menos uma vantagem do ensaio de campo em relação aos ensaios delaboratório e viceversa. 64 - Qual a relação entre a ocorrência de chuvas fortes e a estabilidade de taludes e/ou obras de terra?