Solos II João Carlos (Resolução P2)

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CISALHAMENTO 
 
1. Quais as limitações do ensaio de cisalhamento direto? Justifique a influência de cada 
uma delas. 
– O cisalhamento direto é um ensaio feito em um plano pré-determinado (horizontal), sendo 
assim, só é possível saber a situação das tensões apenas neste plano. 
– As tensões não são uniformes no plano de ruptura (efeito da ruptura progressiva). 
– Não permite a medição das tensões neutras. 
– Não se tem o controle da drenagem. 
 
5. Dados os resultados abaixo obtidos em um ensaio triaxial convencional CU em uma 
amostra de solo previamente saturada, determine: 
(d) A areia é fofa ou compacta? 
– Areia compacta, uma vez que o valor máximo da tensão desviadora não se deu quando a 
ocorreu a maior deformação. 
(e) Se o ensaio fosse em uma argila, tal curva seria característica de uma argila normalmente 
ou pré-consolidada? 
– Argila pré-consolidada, uma vez que o valor máximo da tensão desviadora não se deu 
quando a ocorreu a maior deformação. 
DEFORMAÇÃO (%) 1-3 (KPa) U (KPa) 
0 0 0 
0.5 15 8 
1 20 10 
2 42 12 
3 80 13 
4 92 13 
5 88 13 
6 80 13 
7 76 11 
8 68 11 
 
6. Qual a razão do coeficiente de atrito de uma areia composta apenas por grãos de 
quartzo ser diferente do coeficiente de atrito de duas superfícies de quartzo? 
– O coeficiente de atrito interno do solo pode ser dividido em: atrito grão a grão (função apenas 
do tipo de mineral que compõe o grão); e o entrosamento entre grãos – interlocking (função da 
compacidade do material). Este último é responsável pelo aumento do volume durante o 
cisalhamento. 
– A razão do coeficiente de atrito de um areia composta apenas por grãos de quarto ser 
diferente do coeficiente de atrito de duas superfícies de quarto, se dá justamente pelo 
entrosamento entre grãos, pois depende de como os grãos estão encaixados, mesmo eles 
sendo do mesmo tipo de mineral que compõe o grão. 
 
7. O que é falsa coesão? como ela pode ser eliminada? 
– A coesão é a parcela da resistência do solo, que existe independente de quaisquer esforço 
normal aplicado. É decorrente de coesão verdadeira e coesão aparente (falsa coesão). 
– A coesão verdadeira é significativa em partículas finas e se deve principalmente ao processo 
de cimentação entre grãos (ex.: óxido de ferro ou magnésio). 
– A falsa coesão é resultado do efeito de tensões negativas capilares. Ocorre apenas em solos 
parcialmente saturados. Ela é eliminada caso ocorra a saturação do solo. 
– A coesão aumenta com os seguintes fatores: Quantidade de argila e atividade coloidal, razão 
de pré-adensamento e a diminuição da umidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TALUDES 
 
 
 
11. Quais as diferenças e semelhanças entre as teorias de Rankine e Coulomb para o 
calculo do empuxo. 
 
i. Teoria de Rankine 
– Hipóteses básicas: 
 • Maciço semi-infinito formado por uma superfície horizontal; 
 • Parede arrimada vertical e lisa na parede arrimada; 
 • Solo homogêneo e isotrópico. 
– Observações: 
• A não consideração do atrito lateral na interface solo muro leva a resultados bastante 
conservativos, onerando as obras calculadas por esse método. 
• A obtenção dos valores de Kp e Ka para geometrias complexas e/ou outras formas de 
carregamento que não carregamento extenso conduz a procedimentos de cálculo bastante 
árduos. 
ii. Teoria de Coulomb 
– Hipóteses básicas: 
 • Solo homogêneo e isotrópico; 
 • Superfície de ruptura plana; 
 • Considera atrito solo muro no tardoz do muro () 
 • Ruptura sob problema plano; 
 • Ruptura se dá como bloco rígido; 
 • Superfície do solo (beta) e do tardoz (alfa) podem ser inclinadas. 
 – Observações: 
• Caso o atrito no tardoz seja desprezado (=0), caso beta = 0 (superfície do solo horizontal) e 
alfa = 90° (tardoz do muro vertical), a teoria de Coulomb é igual a de Rankine. 
 
 
 
12. Qual o significado prático do valor de ho conforme definido por Rankine? 
 
ho = 2 . C . 
 t . Ka 
• ho É TIDA COMO A ALTURA CRÍTICA, OU SEJA, A MAIOR ALTURA EM QUE O TALUDE 
PODE PERMANECER NA VERTICAL SEM ARRIMO. 
 
 
 
14. Discuta as soluções possíveis para estabilização dos taludes abaixo: 
a) Talude rural de uma rodovia com 20 m de altura, corte 
– Revestimento com gramíneas e utilização de bermas. 
A utilização de bernas de equilíbrio permite aumentar o fator de segurança quanto à 
ruptura e distribuir melhor as tensões. 
b) Talude urbano com 10 m de altura, corte 
– Solo grampeado: Suporta boas solicitações, utilizado em alturas mais elevadas, com a 
vantagem de ser mais econômico (embora seja menos dispendioso) que a cortina 
atirantada. 
c) Talude urbano com 12 m de altura e residências situadas na crista, corte 
– Cortina atirantada: É um dos métodos mais modernos de contenção. Uma das 
principais vantagens é a possibilidade de aplicação sem a necessidade de cortar nada 
além do necessário. Suporta maiores solicitações e há um maior controle final da obra. 
d) Talude urbano com 3,5 m de altura, aterro 
– Muro de Arrimo: é uma estrutura de segurança que se faz para conter deslizamentos 
em terrenos muito inclinados, porém de alturas moderadas. 
e) Talude urbano com 8 m de altura, aterro 
– Cortina atirantada: É um dos métodos mais modernos de contenção. Uma das 
principais vantagens é a possibilidade de aplicação sem a necessidade de cortar nada 
além do necessário. Suporta maiores solicitações e há um maior controle final da obra. 
 
 
15. Quais as razões para a elevação do número de rupturas de taludes durante o período 
chuvoso em nossa cidade. 
– Redução da tensão efetiva: Com a chuva, o solo recebe uma maior porção de água. Com 
mais água no solo há um aumento da poro pressão e uma redução da tensão efetiva. Quando a 
tensão diminui, há também uma redução da resistência ao cisalhamento. 
– Perda da coesão aparente: O solo ainda com a presença de água (parcialmente saturado) 
tem seu peso aumentado. No entanto, essa coesão é perdida uma vez que o solo se torna 
saturado (daí “aparente”).