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DJP_16052016_MQ LISTA No. 2 - EXERCÍCIOS – MECANICA DOS SOLOS 6º e 7º semestres – Engenharia Civil - Prof. Deives de Paula TENSÕES NOS SOLOS E SPT – 1º SEMESTRE DE 2016 Recomendações Iniciais Na resolução dos exercícios, lembrar da diferença entre massa específica (ρ) e peso específico (γ), pois γ = ρ.g A menos que sejam realizadas menções específicas, considerar g = 10 m/s². Assim, para converter massa específica, expressa em g/cm³, para peso específico, expresso em kN/m³, basta multiplicar a primeira por 10. Com relação à massa específica da água, considerá-la como ρw = 1,0 g/cm³. O peso específico da água será então, 10 kN/m³. Casos que necessitem de maior precisão serão expressamente comentados. Conversão entre as grandezas mais frequentemente adotadas na Mecanica dos Solos: 1 N = 0,1 kgf (aproximadamente) 1 KN = 100 kgf (aproximadamente) 1 Pa = 1 N/m² ; 1 kPa = 1000 N/m²; 1 kgf/cm² = 10 tf/m² 1 tf = 1000 kgf = 10.000 N = 10 kN (aproximadamente) 1) Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tinha altura e diâmetro de 14,30 cm e 8,0 cm, respectivamente. A sua massa era de 550,00 g, que, após secagem em estufa, passou a ser de 530,00 g. Sabendo que a massa específica dos grãos deste solo era 2,85 g/cm³, determinar: a) a massa específica natural [ρnat] b) o teor de umidade [w] c) a massa específica seca [ρs ] d) o índice de vazios (e) e) a porosidade [η] f) o grau de saturação [Sr] 2) Um corpo de prova de um solo arenoso, com volume de 140 cm³, apresentou massa de 250 g, e após secagem em estufa, massa de 200 g. Pede-se determinar: DJP_16052016_MQ a) a massa específica natural [ρnat] b) a massa específica seca [ρs ] c) o índice de vazios (e) d) a porosidade [η] e) o grau de saturação [Sr] antes da secagem, isto é, nas condições naturais. Assumir os dados que julgar necessários, justificando-os. 3) Calcular o peso específico natural, o peso específico seco e o peso específico saturado dos solos dos Exercícios 1 e 2; 4) Os resultados de ensaios de penetração com amostrador padrão obtidos em uma sondagem de simples reconhecimento estão listados a seguir. Determinar os SPT e a compacidade ou consistência dos solos ensaiados. 5) As folhas do furo de sondagem SP-02 constituem um exemplo de perfil individual de um furo de sondagem de simples reconhecimento executado. Nesse relatório, procurar identificar: a) a profundidade até a qual foi utilizado tubo de revestimento b) a posição do nível de água e a data em que foi medido c) Determinar o SPT encontrado e a respectiva tensão admissível, em cada cota indicadas a seguir, utilizando os métodos empíricos apropriado de acordo com o tipo de solo encontrado na sondagem: c.1) 93 m c.2) 85 m c.3) 80 m c.4) 76 m DJP_16052016_MQ DJP_16052016_MQ DJP_16052016_MQ Determinação da resistência do solo em função do SPT Fórmula empírica de resistência do solo em relação ao SPT: 𝜎𝑎𝑑𝑚 = √𝑁 − 1 Outra fórmula empírica é: Argila pura = 𝜎𝑎𝑑𝑚 = 𝑁 4 kgf/cm² Argila siltosa = 𝜎𝑎𝑑𝑚 = 𝑁 5 kgf/cm² Argila areno siltosa = 𝜎𝑎𝑑𝑚 = 𝑁 7,5 kgf/cm² Tipo de Solo Número de Golpes SPT Taxa do Solo (kgf/cm²) Areia e Silte 0 a 4 0 a 1 5 a 8 1 a 2 9 a 18 2 a 3 19 a 40 ≥ 4 Argila 0 a 2 0 a 0,25 3 a 5 0,5 a 1 6 a 10 1,5 a 3 11 a 19 3 a 4 ≥ 19 ≥ 4 Argila SPT Consistência Tensão Admissível (kgf/cm²) Atrito Lateral (kgf/cm²) < 2 Muito Mole < 0,25 2 – 4 Mole 0,25 – 0,50 < 0,1 4 – 8 Média 0,50 – 1,0 0,10 – 0,40 8 – 15 Rija 1,0 – 2,0 0,40 – 0,80 15 – 30 Muito Rija 2,0 – 4,0 0,80 – 1,20 > 30 Dura > 4,0 > 1,20 Areia SPT Consistência Tensão Admissivel (kgf/cm²) Atrito Lateral (kgf/cm²) Ângulo de Atrito Interno < 4 Muito Fofa < 30o 5 – 8 Fofa < 1 < 0,5 30o – 35o 9 – 18 Mediana. Compacta 1,0 – 3,0 0,50 – 1,20 35o – 40o 19 – 41 Compacta 2,0 – 4,0 1,20 – 1,90 40o – 45o > 41 Muito Compactado > 5,0 > 1,90 > 45o DJP_16052016_MQ 6) Calcule as tensões total, neutra e efetiva para os pontos assinalados (tensões verticais). Faça um gráfico da variação da tensão por profundidade. 7) Calcule as tensões total, neutra e efetiva para os pontos assinalados (tensões verticais) na figura a seguir. Faça um gráfico da variação da tensão por profundidade γnat γsat γsat
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