(20170823200714)Aula 3 Percolação de água

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Profa. Dra. Lizandra Nogami
Universidade de Cuiabá
Campus Barão
Curso de Engenharia Civil
 Percolação da água
Teoria do Livro: PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos 
em 16 aulas, 3.ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2011.
Capítulo 6
A água no solo
√ Com muita frequência, a água ocupa a maior parte ou a totalidade dos
vazios do solo. Submetida a diferenças de potenciais, a água se
desloca no seu interior. O objeto da presente aula é o estudo da
migração da água e das tensões por ela provocadas.
O estudo da percolação da água nos solos é muito importante porque
ela intervém num grande número de problemas práticos, que podem ser
agrupados em três tipos:
a) No cálculo das vazões, como, por exemplo, na estimativa da
quantidade de água que se infiltra numa escavação;
b) Na análise de recalques, porque, frequentemente, recalque está
relacionado com diminuição de índice de vazios, que ocorre pela
expulsão de água destes vazios;
c) Nos estudos de estabilidade, porque a tensão efetiva (que comanda a
resistência do solo) depende da pressão neutra, que por sua vez,
depende das tensões provocadas pela percolação da água.
A permeabilidade dos solos
Onde:
Q=vazão
A=área do permeâmetro
k=uma constante para cada solo, que
recebe o nome de coeficiente de
permeabilidade.
A permeabilidade dos solos
√ Alguns valores típicos de coeficiente de permeabilidade:
A permeabilidade dos solos
A permeabilidade dos solos
A permeabilidade dos solos
O coeficiente de permeabilidade é, na Mecânica dos Solos expresso
para a água na temperatura de 20C, em virtude da variação da
viscosidade da água com a temperatura. Os resultados obtidos com
água em outra temperatura devem ser convertidos para a
correspondente à temperatura de 20C, multiplicando-se o resultado
pela relação entre as viscosidades correspondentes. Na tabela estão
apresentados valores dessa relação para algumas temperaturas
correntes, podendo-se interpolar para valores intermediários.
Exercício
√ No permeâmetro mostrado na Figura, adote: h=28 cm; z=24 cm e L=50
cm. A seção transversal do permeâmetro é de 530 cm2. O peso
específico da areia é de 18 kN/m3. Mantida a carga hidráulica, mediu-se
um volume de 100 cm3 escoando em 18 segundos. Qual o coeficiente de
permeabilidade do material?
Exercício
√ Num ensaio de permeabilidade, com permeâmetro de carga variável,
quando a carga h era de 65, acionou-se o cronômetro. Trinta segundos
após, a carga h era de 35 cm. L=20 cm e A=77 cm2 são as dimensões do
corpo de prova e a área da bureta é de 1,2 cm2. Pergunta-se:
a) Qual o coeficiente de permeabilidade do solo em estudo?
b) Estime o coeficiente de permeabilidade, aplicando diretamente a Lei
de Darcy, para uma carga média durante o ensaio.
Exercício
√ No caso do exercício anterior, determine em quanto tempo a carga
hidráulica teria caído de 65 para 50 cm.