mecanica dos solos ii lista m2

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MECÂNICA DOS SOLOS II 
 
EXEMPLOS 
 
Exemplo 01. Para o elemento em estado plano de tensões indicado abaixo: (a) construir o 
Círculo de Mohr; (b) determinar os planos de tensão principal; (c) determinar a intensidade 
das tensões principais; (d) determinar as tensões máximas de cisalhamento e as tensões 
normais correspondentes. 
 
 
 
Resolução: 
 
σx = 50 MPa; σy = -10 MPa; τxy = 40 Mpa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo 02. Para o elemento em estado plano de tensões indicado abaixo, determine: (a) 
o plano e a intensidade das tensões principais; (b) as componentes de tensão do elemento 
se ele for girado 30º no sentido antihorário. 
 
Resolução: 
 
σx = 100 MPa; σy = 60 MPa; τxy = -48 Mpa 
 
 
 
 
 
 
 
 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
 
EXERCÍCIOS 
 
01) Utilizando o criterio de Mohr-Coulomb, foram feitas 2 ensaios obtendo os seguintes 
planos de tensões. Trace o diagrama e determine: 
 a) Coesão do solo. 
 b) Angulo de atrito interno. 
 c) Tensões de ruptura máxima e mínima das duas amostras. 
 d) Valor da tensão de tração. 
 e) Valor do cisalhamento máximo quando a tensão for de 400 MPa. 
 
 
 
02) Como a retirada de amostras indeformadas implica, apesar de todos os cuidados e 
expedientes sofisticados, numa possível deformação da amostra. Procura-se, mais 
modernamente, executar ensaios “in situ” capazes de traduzir as reais características de 
resistências das camadas. Para determinação de parâmetros de resistência ao cisalhamento 
e de deformabilidade no campo. Desta maneira descreva, um ensaio "in situ" 
correspondente para cada aplicação e suas principais características: 
 a) solos coesivos. 
 b) solos granulares. 
 c) ensaio sem interesse direto na determinação dos parâmetros de resistência. 
 
03) Explique as semelhanças e as diferenças entre os ensaios: 
 a) Compressão Simples e Ensaio Triaxial não Consolidado e não Drenado. 
 b) Cisalhamento Direto e Ensaio Triaxial Consolidado Drenado. 
 
04) Alguns solos especiais formados em ambientes tropicais apresentam 
comportamentos peculiares, a exemplo dos solos colapsíveis. Estes têm dureza elevada em 
seus grãos, mas são bastante porosos. Quando secos, formam um esqueleto rígido, cuja 
estabilidade é garantida pela considerável adesão existente entre os grãos e torrões do solo. 
Entretanto, ao serem saturados, verifica-se perda dessa adesão e o solo entra em colapso, 
sofrendo uma redução brusca de volume. 
 Suponha que, em uma cidade próxima ao vale de um rio, deseja-se implantar uma 
barragem para fins de abastecimento de água. As muitas edificações localizadas na região 
do entorno do rio possuem fundações superficiais e são apoiadas sobre uma camada de 
solo que se suspeita colapsível, mas não apresenta problemas de fundações. 
 Nesse contexto, faça o que se pede nos itens a seguir. 
 
05) Descreva a técnica de investigação geotécnica aplicável à situação para verificar se o 
solo é ou não de natureza colapsível. 
 
06) Considerando que o solo seja colapsível, descreva quais os aspectos que devem ser 
levados em conta para prevenir a não ocorrência de danos às edificações pela implantação 
da barragem. 
 
07) Através do círculo de Mohr podemos determinar as componentes de tensão que 
atuam sobre um plano qualquer que passa pelo ponto considerado. Pergunta-se: as tensões 
determinadas nesta construção gráfica são as tensões totais? as tensões efetivas? podemos 
considerar a poro pressão? Discuta fazendo o esquema do círculo de Mohr. 
 
08) Determinar as tensões principais σ1, σ3, τ máx, o angulo α formado com o plano 
principal maior e o angulo de atrito interno para as seguintes tensões: 
 σx = 200 Mpa 
 σy = 450 Mpa 
 τ xy = 80 Mpa 
 
09) Faça uma analise gráfica indicando as forças atuantes a favor e contra a estabilidade 
em uma rodovia considerando que a rodovia está recebendo um carregamento constante de 
veículos. Considere que a rodovia foi executada em um nível superior a do perfil do 
terreno com um formato trapezoidal. 
 
10) Porque a pressão neutra é incapaz de transmitir esforços de cisalhamento entretanto 
transmite esforços de compressão? 
 
11) A resistência dos solos é decorrente da ação entre o atrito e a coesão. Desta maneira, 
explique o que é o fenômeno do atrito e da coesão. Como ocorrem, quais fatores 
influenciam em sua dimensão. Quais são os tipos de coesão e quais as suas diferenças? 
 
12) Sobre a resistência das argilas no ensaio Consolidado não drenado. Explique a 
diferença entre amostras de argilas ensaiadas normalmente adensadas e pré adensadas? 
Explique demostrando graficamente (σ1 - σ3) x εa; µ x εa ; τ x σ . Faça uma comparação 
entre as argilas N.A. e P.A. com as areias. 
 
13) Referente aos ensaios CD, CU e UU em que tipo de obras civis cada um destes 
ensaios é melhor empregado? 
 
14) Para a avaliação da resistência ao cisalhamento dos solos, emprega-se, comumente, o 
critério de ruptura de Mohr-Coulomb, que consiste na utilização do círculo de Mohr, 
representando as solicitações, e de uma envoltória, que representa a resistência ao 
cisalhamento do solo. Oscírculos representam as tensões (normais e cisalhantes) em 
qualquer plano da mssa de solo e a envoltória define os limites de resistência ao 
cisalhamento para cada um desses planos. 
 Os esquemas de 1 a 4 ilustram os círculos de Mohr e as envoltórias para quatro 
diferentes estados de tensão em um ponto de uma massa de solo. Nos esquemas, C 
representa a coesão do solo, ϕ é o ângulo de atrito, σ representa as tensões normais (sendo 
σ1 a tensão principal maior, σ2 a tensão principal intermediária e σ3 a tensão principal 
menor) e τ representa as tensões cisalhantes. 
 
A respeito desses esquemas, avlie as afirmações a seguir. 
I. O esquema 1 corresponde a uma amostra de solo que se encontra submetida som,ente 
a uma pressão hidrostática e, nesse estado, a tensão de cisalhamento é nula. 
II. O esquema 2 corresponde a uma amostra de solo que excedeu a resistência ao 
cisalhamento em mais de um plano, o que não é permitido pelo critério de Mohr-
Coulomb. 
III. O esquema 3 corresponde a uma amostra de solo que se encontra submetida a uma 
tensão cisalhante inferior à sua resistência ao cisalhamento. 
IV. O esquema 4 corresponde a uma amostra de solo que atingiu a resistência ao 
cisalhamento em algum plano e, por essa razão, ocorreu a ruptura. 
É correto o que se afirma em: 
 a) I e II, apenas. 
 b) I e III, apenas 
 c) II e IV, apenas. 
 d) III e IV, apenas. 
 e) I, II, III e IV. 
 
15) O conhecimento do subsolo se faz por meio das investigações geológicas-geotécnicas, 
que fornecem informações primordiais para a elaboração de um projeto adequado. As 
técnicas de investigação existentes podem ser indiretas e diretas. A sondagem de simples 
reconhecimento (SPT), uma técnica direta, fornece informações importantes do terreno, a 
exemplo do índice de resistência à penetração do amostrador padrão, também conhecido 
como número de golpes do SPT (NSPT), obtido a cada metro de sondagem. Além disso, 
essa técnica coleta uma amostra de solo para cada metro investigado para a caracterização 
tátil-visual. 
 A tabela 1 apresenta os valores dos números de golpes para três camadas 
segmentadas de 15 cm cravados do amostrador a cada metro de profundidade, obtidos em 
uma sondagem de terreno realizada. A tabela 2 apresenta estados de compacidade e de 
consistência, de acordo com o índice de resistência à penetração (NSPT). 
 
 
 Com base na tabela 2 e nos resultados do ensaio correspondente ao índice de 
resistência à penetração e material amostrado, apresemtados na tabela 1, conclui-se que as 
designações corretas para as duas camadas do subsolo amostradas - 1m a 3m e 4m a 6m - 
são, respectivamente: 
 a) silte arenoso fofo e argilaarenosa mole. 
 b) silte arenoso pouco compacto e argila arenosa média. 
 a) silte arenoso mediamente compacto e argila arenosa rija. 
 a) silte arenoso fofo a mediamente compacto e argila arenosa média. 
 a) silte arenoso pouco compacto a mediamente compacto e argila arenosa rija.