Lista_completa_da_terceira_unidade (1)

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Lista de exercícios – terceira unidade
1- Calcular as tensões totais, efetivas e neutras devido a peso próprio que atuam nas várias camadas do perfil abaixo. Fazer os diagramas dessas tensões com a profundidade.
a) Considere o efeito da capilaridade.
b) Desconsidere a capilaridade;
c) Compare e discuta os resultados;
d) Desconsiderar a capilaridade nos cálculos de tensões está a favor ou conta a segurança? Explique.
2- Traçar os diagramas de σ, σ’ e u para o perfil seguinte:
3- Após rebaixar o N. A. para a cota – 5 m e remoção da argila orgânica, foi lançado sobre o solo do exercício anterior um aterro de extensão infinita até a cota + 4 m. Calcular Para o aterro, γ = 18 kN/m³. Calcular as tensões totais, efetivas e neutras devido a peso próprio que atuam nas várias camadas do perfil. Fazer os diagramas dessas tensões com a profundidade.
4- Calcular as tensões totais, efetivas e neutras devido a peso próprio que atuam nas várias camadas do perfil abaixo e fazer os diagramas dessas tensões com a profundidade, após a realização de um rebaixamento do NA para a cota – 3 m, concomitantemente com o lançamento de um aterro (γ = 16 kN/m³ e w = 18,2%) até a cota + 5 m.
5- O que são: tensão total, tensão neutra e tensão efetiva? Como se relacionam?
6- A variação do nível d’água de um lago (desde que ele não seque) tem influência sobre a tensão efetiva no solo do fundo do lago? Explique.
7- O que é capilaridade?
8- O que são zona de saturação capilar e zona de franja capilar? Como se distribuem as pressões na água nessas zonas? Por que essas pressões são geralmente desprezadas nos cálculos?
9- Dado um solo cujos grãos têm um diâmetro de 0,06 mm, e um diâmetro dos poros de 0,01 mm (1/6 de diâmetro do grão), determine a tensão máxima de sucção que pode aturar sobre este solo (parcialmente saturado). (Ts = 0,075 gf/cm).
10- Têm-se duas amostras de uma mesma argila, mas sendo uma saturada e outra seca (portanto não saturada). Se jogar-se em cada amostra uma pequena quantidade de água, a água será sugada mais rapidamente (maior velocidade) na argila seca. Como se explica tal fenômeno se a argila seca (não saturada) tem menor permeabilidade?
11- Duas caixas cúbicas com 1 m de aresta foram totalmente preenchidas com pedregulho grosso, cujo peso específico dos grãos é de 26,5 kN/m³. Na primeira caixa, o pedregulho foi colocado foi colocado de maneira compacta, e coube um peso de 19,5 kN. Na segunda, foram colocados 17,5 kN, com o pedregulho no estado fofo. A segui, as duas caixas foram preenchidas com água até a metade de sua altura (0,5m). Pergunta-se:
a) De quanto aumentou o peso específico natural do pedregulho submerso em relação ao pedregulho seco?
b) Que quantidade água foi empregada em cada caso?
c) Quais as tensões totais e efetivas no fundo da caixa antes de ser colocada água?
d) Qual a pressão neutra no fundo da caixa, quando a caixa foi acrescentada?
e) Quais as tensões totais e efetivas no fundo da caixa após a colocação da água? Compare os resultados de cada item para as caixas com pedregulho compacto e fofo.
12- Carlos de Souza Pinto: Diversos tubos capilares, cujos diâmetros estão assinalados. Ao colocar-se os tubos (a), (b) e (c) em contato com a água, a ascensão ocorrerá como indicado. Verifique se a figura está correta. Verifique também se a posição da água no tubo (d), que foi inicialmente saturado, imerso na água livre, e posteriormente elevado à posição que ocupa, também está correta.
Permeabilidade
13- No permeâmetro mostrado na figura a seguir, adote: h=28 cm; z = 24 cm e L=50 cm. A seção transversal do permeâmetro é de 530 cm². O peso específico da areia é de 18 kN/m³. Mantida a carga hidráulica, mediu-se um volume de 100 cm³ escoando em 18 segundos. Qual é o coeficiente de permeabilidade do material?
14- Num sistema como o da figura anterior, considere L=50 cm; Z= 24 cm; e h = 14 cm. A área do permeâmetro é de 530 cm². O peso específico da areia é de 18 kN/m³. a) Dtermine, inicialmente, qual o esforço que a areia estará exercendo na peneira. B) Considere, a seguir, um ponto no interior do solo, P, numa altura de 12,5 cm acima da peneira. Para esse ponto, determine: 1) a carga altimétrica; 2) a carga piezométrica; 3) a carga total; 4) a tensão total; 5) a pressão neutra; 6) a tensão efetiva.
15- O que ocorreria se a carga h da figura anterior fosse elevada até chegar a 40 cm?
16- Quais as diferenças entre fluxo confinado e não confinado?
17- No permeâmetro da Figura abaixo, a areia A ocupa a posição horizontal, com L = 20cm, A = 100 cm², com k = 4 x 10^-3 cm/s. A areia B ocupa a posião vertical, com L = 10 cm, a = 400 cm², e k = 2 x 10^-3 cm/s. Qual é a possibilidade de ocorrer o estado de areia movediça nas areias A e B. Calcule a tensão efetiva no ponto central da areia B.
18- O que é permeabilidade?
19- Por que um solo saturado é mais permeável do que o mesmo solo não saturado?
20- Quais os dois principais tipos de permeâmetro? Explique o funcionamento de cada um.
21- Procede-se a um ensaio de carga variável num solo e achou-se k = 0,3x10^-4 cm/seg. Qual o diâmetro do tubo graduado se a altura de carga caiu de 27,5 cm para 20,0 cm em 5 minutos? A seção transversal da amostra é de 15 cm² e seu comprimento é de 8,5 cm.
22- Num ensaio de permeabilidade com carga variável, a carga inicial é 300mm. Em três minutos de ensaio, a carga caiu 10mm. Determine quanto tempo o ensaio continuará para a carga atingir 180mm.
Percolação e redes de fluxo
23- Qual a condição necessária para que haja movimento d’água entre dois pontos?
24- Explique o conceito de gradiente crítico e o estado de areia movediça.
25- O que são redes de fluxo e como são formadas? Qual o objetivo do estudo de redes de fluxo? O que são linhas de fluxo e linhas equipotenciais?
26- Quais são os princípios básicos para o traçado de uma rede de fluxo?
27- Que tipos de condições de contorno podem ser definidas em um problema de rede de fluxo?
28- O que é piping?
29- Quais fatores que devem auxiliar na avaliação da segurança de uma barragem quanto ao fluxo pela fundação?
30- Determinar o volume de água que passa pelo sistema esquematizado na Figura a seguir, em 15 minutos. Calcular as pressões neutras nos pontos A, B e C. O solo está sujeito ao fenômeno de areia movediça? Explicar.
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