Lista de exercícios Mecânica dos Solos

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Universidade de Brasília 
Geotecnia 2 - Professor Dr. André Brasil 
 
Aluna: Natalia da Silva de Oliveira - 09/0011406 
 
Lista de Exercícios 1 – Princípios Norteadores da Geotecnia 
 
2) O que é mineral? O que é rocha? Como as rochas são classificadas? 
Mineral é uma substância cristalina, de origem natural e composição química bem-
definida. Já a rocha é um aglomerado natural de um ou mais minerais, ou materiais 
vítreos vulcânicos, ou ainda matéria orgânica, podendo ser classificada como: 
 Rochas ígneas: Formadas pelo resfriamento e solidificação do magma; 
 Rochas sedimentares: Formadas pela acumulação de sedimentos em camadas; 
 Rochas metamórficas: Formadas devido sob a ação altas temperaturas e 
pressões. 
 
3) O que é solo? O que é solo residual? O que é solo transportado? Qual a 
diferença entre solo e rocha para a Engenharia? 
Solos são aglomerantes de partículas originadas da decomposição das rochas que 
constituíam a crosta terrestre anteriormente. São interessantes por apresentarem a 
capacidade de serem escavados, podendo ainda ser utilizados como material de 
construção ou como suporte de estruturas. Os solos podem ser classificados como solos 
residuais, transportados (sedimentares) e orgânicos. 
Os solos residuais são provenientes da decomposição e alteração das rochas in 
situ, sendo sua composição dependente do tipo de rocha e da composição mineralógica 
da rocha que lhe deu origem. Todos os tipos de rocha formam solo residual. 
Os solos transportados são aqueles sedimentados por um agente transportador, 
são menos homogêneos e mais incosolidados e fofos que os solos residuais, apresentam 
profundidades variáveis e ocorrem somente em áreas mais restritas. 
Para a engenharia, a diferença entre solo e rocha consiste no fato de que a rocha 
apresenta uma resistência à compressão superior ao solo. Além disso, a rocha é definida 
como um material endurecido impossível de escavar manualmente, necessitando de 
explosivos para seu desmonte. Já o solo seria a rocha decomposta ao ponto granular e 
passível de ser escavada apenas com o auxilio de pás e picaretas ou escavadeira. 
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4) Uma amostra de argila saturada com volume de 560 cm3 apresentou massa de 
850 g. Após secagem total durante 24h em estufa 105º, a massa resultante foi de 
403 g . Estimando-se Gs = 2,7. 
a) Determine o teor de umidade. 
w = (Mw/Ms) = (850 – 403)/(403) = 1.1 
 
b) Determine o índice de vazios. 
ρd = Ms/Vt = (403/560) = 0,72 g/cm3 
e = ⁄ ⁄ 
 
c) Determine o peso específico natural. 
ρnat = Mt/Vt = 850/560 = 1,51 g/cm3 
γnat = 1,51*10 = 15,1 KN/m3 
 
5) Para uma amostra de areia argilosa de origem aluvial foram obtidos Gs = 2,72; 
e = 0,75; Sr = 50%. 
a) Determine o teor de umidade. 
w = (Sr*e)/Gs = 0,13787 = 13,8% 
 
b) Determine o peso específico natural. 
γnat = (Gs*γw(1+w))/(1+e) = (2,72 * 10 (1 + 0,138)) / (1+0,75) = 17,68 KN/m3 
 
c) Determine o peso específico saturado. 
γsat = ((Gs+e)* γw)/(1+e) = ((2,72 + 0,75) * 10) / (1 + 0,75) = 19,8286 KN/m3 
 
d) Determine o peso específico submerso. 
γsub = γsat – γnat = 19,83 – 17,68 = 2,15 KN/m3 
 
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e) Determine o peso específico seco. 
γd = (Gs* γw)/(1+e) = (2,72 * 10) / (1 + 0,75) = 15,5429 KN/m3 
 
6) Para uma amostra de solo úmido, são dados: 
 Volume total: Vt = 1,2 m3 
 Massa total: Mt = 2350 kg 
 Teor de Umidade: w = 8,6% 
 Peso específico relativo dos sólidos do solo: Gs = 2,71 
 
a) Determine a massa específica úmida. 
 ⁄ ⁄ 
 
 
 
 
b) Determine a massa específica seca. 
 
 
 
 ⁄ 
 
c) Determine o índice de vazios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
d) Determine a porosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) Determine o grau de saturação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
f) Determine o volume de água na amostra de solo. 
 
 
 
 
 
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7) A massa específica seca de uma areia com porosidade de 0,387 é 1600 kg/m
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. 
a) Determine o índice de vazios do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Determine o peso específico relativo dos sólidos do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
8) O peso específico natural de um solo é 16,5 kN/m. Dados w = 15% e Gs = 2,7. 
a) Determine o peso específico seco. 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Determine a porosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Determine o grau de saturação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
d) Determine a massa de água, em kg/m, a ser adicionada para obtenção da saturação 
completa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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