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Lista de exercícios 1 de Mecânica dos Solos Aluno: Matricula: 1.01 - De forma sucinta, quais as áreas de estudos da disciplina de mecânica dos solos? Estuda o comportamento mecânico, hidráulico ou até mesmo químico dos solos no qual serão realizados diversos trabalhos, como aplicação de cargas, alívios de tensões (escavações), ou a analise do escoamento da água em seus vazios. 1.02- De forma sucinta, qual a definição geral de solos para a disciplina em termos de homogeneidade, quantas fases, é rígido ou não rígido, é simples ou complexo em termos de tamanho e estrutura mineralógica. É um produto heterogêneo da natureza, é um meio poroso, trifásico (solido, liquido e gasoso), não rígido é complexo em termos de tamanho e estrutura mineralógica. 1.03 - De forma sucinta, comente a respeito da pedogênese dos solos tropicais, qual o intemperismo predominante é genuinamente residual ou transportado? Á transformação dos maciços que dão origem a este tipo de solo é feito principalmente pelo intemperismo químico e é classificado como solo residual. 1.04 - A respeito da análise granulométrica: podemos classificar solos a partir deste ensaio? Podemos ter alguma estimativa inicial do seu comportamento? Podemos classificar em diferentes grupos subdivididos em grossos (retidos na peneira N° 200), e finos (passa na peneira N° 200), e ser capaz de estimar inicialmente o seu comportamento, por exemplo, a plasticidade 1.05 - Quais os cinco grandes grupos de classificação do sistema SUCS? pedregulhos (G); areias (S); siltes inorgânicos e areias finas (M); argilas inorgânicas (C); siltes e argilas orgânicos (O). 1.06 - O que significa cada um dos limites de Attemberg, LL LP e LC? LL – limite liquido é o teor de umidade que distingue o estado liquido do plástico; LP – limite plástico demarca o estado plástico separando-o do semi-sólido; LC – limite de contração delimita o estado semi-sólido diferenciando-o do solido. 1.07 - Quais as características principais dos solos coesivos a respeito de: tamanho dos grãos grossos ou finos, identificação ou não a olho nu, bem permissível ou não a passagem de água, estabilidade seca e úmida, forças eletrostáticas ou gravitacionais. É um tipo de solo com grãos muito finos, não visíveis a olho nu, apresenta resistência à passagem de água, mais estável quando seco e suas partículas se unem por forças eletrostáticas. 1.08– Quais as características principais dos solos não coesivos: a respeito de tamanho dos grãos grossos ou finos, identificação ou não a olho nú, bem permissível ou não a passagem de água, forças eletrostáticas ou gravitacionais, coesão aparente de areias finas em determinadas umidades. Solos desse tipo têm grãos grossos, vistos a olho nu, é permeável, forças gravitacionais (compactação por vibração), areias finas apresenta baixíssima coesão, pois é um meio que não armazena umidade. 1.09 - Quais as consequências do solo compactado em relação a: saída de ar, água ou sólidos; aumento ou diminuição de resistência; reacomodação dos grãos do solo; deformabilidade. A compactação visa à retirada dos vazios (ar) do solo, a parte liquida e solida permanece quase que constante. Este processo almeja o aumento de resistência. A reacomodação ideal das partículas é feita quando o teor de umidade é ótima, proporcionando uma lubrificação para as partículas solidas causando a saída do ar. A compactação procura torna o solo menos deformável. 1.10 - Qual destes fatores é fruto da resultante final da compactação e não é controlado antes e durante o processo: a) mistura e homogeneização; b) Umidade do solo; c) Peso específico; d) Energia de compactação; e) Espessura da camada. 1.11 – Dado um solo com volume 0,4 m³, peso seco de 623,9 Kg, peso úmido 711,2 Kg e peso específico gravimétrico dos grãos do solo de 2,68, considere a e a densidade da água 1 g/cm³estime: a) Teor de umidade; b) Peso específico aparente seco; c) Índice de Vazios; d) Porosidade; e) Grau de saturação. 1.12 - A tabela a seguir mostra o resultado um ensaio de compactação de um silte argiloso: Umidade (%) Peso específico aparente seco (kN/m³) 6 14,8 8 17,4 9 18,5 11 18,9 12 18,5 14 16,9 O controle de compactação de campo com frasco de areia e speedy retornaram os seguintes valores: Densidade da areia do frasco: 1570 kg/m³ Volume para encher o cone do frasco de areia: 0,545 kg Massa do Frasco + cone + areia (antes do uso): 7,59 kg Massa do Frasco + cone + areia (depois do uso): 4,78 kg Massa de solo no buraco: 3,007 kg Umidade do solo: 10,2% Determine: a) Peso específico aparente seco máximo e a umidade ótima do ensaio de laboratório. b) Peso específico do campo c) A variação da umidade de campo em relação à umidade ótima d) Grau de compactação 1.13 – Dado um permeâmetro de carga constante mostrado na figura, onde L = 40 cm, A = 150 cm², diferença de carga h = 50cm e volume de água coletada em um período de 5 minutos = 350 cm³. Calcule a permeabilidade em cm/s Braja Das 1.14 – Um perfil de solo mostrado na figura possui as seguintes espessuras e permeabilidades, respectivamente: H1 = 2 m; k1 = 1 x10-4 cm/s H2 = 2 m; k2 = 5x10-2 cm/s H3 = 2 m; k3 = 1x10-5 cm/s Calcule a estimativa da relação de permeabilidades equivalentes nas direções de fluxo horizontal e vertical: kH(eq)/kV(eq) Braja Das 1.15 – Uma barragem(tipo estaca prancha) mostrada na figura apresenta fundação com permeabilidade isotrópica e constante de 1 x 10-3 cm/s, neste sentido, determine: Braja Das a) Qual a altura piezométrica dos pontos a e b b) A taxa total de percolação por metro, na fundação; c) Gradiente hidráulico aproximado no ponto c. Várias formas de relação para , , Peso Específico Úmido () Peso Específico Aparente Seco () Peso Específico Saturado () Fornecido Relação Fornecido Relação Fornecido Relação onde: = Volume do Solo Natural = Volume de Vazios = Volume dos Sólidos (grãos do solo) = Volume da Água = Peso do Solo Natural = Peso dos Sólidos (grãos do solo) = Peso do Solo Encharcado (100% saturado) = Volume da Água = Peso Específico do Solo Natural = Peso Específico Aparente Seco = Peso Específico do Solo Encharcado (100% saturado) = Peso Específico dos Sólidos (grãos do solo) = Peso Específico da Água = Índice de Vazios = Porosidade = Peso Específico Gravimétrico dos Grãos do Solo = Umidade = Grau de Saturação
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