LISTA1 2012 - MEC fluidos

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Programa de 
Mecânica dos Solos
LISTA DE EXERCÍCIOS 1
(w = 1,0 g/cm3 ; w = 9,8 kN/ m3)
1. Demonstrar as seguintes relações:
	a)  = s . 
 				 b)  = (1 - n) s + nS
2. Mostrar que, para um dado solo saturado, é válida a seguinte relação:
	d = 
, representando graficamente a função d = f (w).
3. Uma amostra de solo tem peso de 129,1g e volume de 56,4 cm3 no seu estado natural. Após secagem em estufa, a amostra pesou 121,5g. Sendo a densidade das partículas sólidas igual a 2,7, pede-se determinar o teor de umidade, o índice de vazios e o grau de saturação do solo.
4. Uma amostra de solo, coletada em um aterro compactado, 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 partículas sólidas: 2,7 g/cm3 . 
Pede-se determinar :
 , d , e , n , S. Caso a amostra não esteja saturada, calcular o volume de água necessário a ser adicionado ao solo para a sua completa saturação.
5. Uma amostra de solo seco apresenta e = 0,65 e Gs = 2,80.
a) Determinar o seu peso específico natural. Em seguida, adicionou-se água à amostra até se atingir um grau de saturação igual a 60%, permanecendo invariável o índice de vazios do solo. b) Determinar a umidade e o peso específico do solo nestas condições. A amostra foi, então, submersa e o grau de saturação atingiu 95%.
c) Determinar o peso específico submerso do solo ;
d) calcular o erro percentual relativo à determinação de sub , admitindo-se S = 100%.
6. Um solo apresenta e = 0,76 e s = 27,4 kN/ m3 . Determinar os pesos específicos deste solo quando o mesmo apresentar graus de saturação iguais a 50%, 75% e 100%.
7. O solo de uma área de empréstimo a ser utilizado no aterro compactado de uma barragem de terra , possui os seguintes índices físicos: w =10%, s = 26,5 kN/ m3 ,d = 18,0 kN/ m3 . O aterro da barragem terá 200 000 m3 e deverá ser compactado com d = 20,0 kN/ m3 . Pede-se determinar:
a) o volume de solo a ser escavado na área de empréstimo para a construção do aterro;
b) o peso do solo úmido a ser escavado, em toneladas;
c) o peso do solo seco a ser escavado, em toneladas.
8. A figura abaixo apresenta as curvas granulométricas de três solos diferentes, identificados como A, B e C, cujos limites de consistência encontram-se na tabela. Pede-se determinar:
(a) as porcentagens de pedregulho e as frações de areia do solo A;
(b) a relação entre os diâmetros efetivos dos solos A e B;
(c) os coeficientes de curvatura e de não-uniformidade do solo C;
(d) a porcentagem passante na peneira 200 para os solos B e C;
(e) o índice de plasticidade e a atividade coloidal dos solos B e C.
9. Uma amostra de 200g de solo, passante na  40, foi submetida a ensaios para determinação dos limites de consistência. Determinar os valores de LL, LP e IP do solo ensaiado.
10. A Figura 1 representa o perfil geológico-geotécnico no local onde se pretende construir uma barragem de terra com 30 m de altura. O substrato rochoso é constituído por granitos que, na zona superior, encontram-se alterados. O contacto da rocha com a camada C da figura é muito irregular, indicando que, provavelmente, tal camada seja um solo residual. A Tabela 1 apresenta algumas características físicas dos solos constituintes das três camadas e a Figura 2 apresenta três curvas granulométricas que correspondem aos três solos da tabela. Admita que todos os solos encontram-se saturados. 
	Solo
	LL (%)
	LP (%)
	S (kN/m3 )
	emin
	emax
	w (%)
	1
	---
	---
	26,1
	0,40
	0,98
	19
	2
	34
	25
	25,8
	---
	---
	23
	3
	---
	---
	26,0
	0,20
	0,89
	18
Pede-se:
a) Determinar os índices de vazios dos três solos. 
b) Estabelecer a correspondência entre os solos 1 a 3 da tabela com as camadas A, B e C. 
c) Estabelecer a correspondência entre os solos 1 a 3 da tabela as curvas granulométricas I a III da Figura 2. 
d) Alguma das camadas poderá exibir recalques elevados e variáveis no tempo sob a carga aplicada pela barragem? Justificar. 
e) Qual dos solos seria mais adequado como material de construção nos maciços de montante e de jusante da barragem? E para o núcleo central da mesma? Justificar.
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