Lista 2 ENG 110 Compactação e tensões nos solos

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ENG 110 - MECÂNICA DOS SOLOS 
 LISTA DE EXERCÍCIOS 2 
 
 
 
 
Professor: Klinger Senra Rezende 
 
 
Esta lista é composta de exercícios que envolvem conceitos básicos de Mecânica dos 
Solos, a fim de introduzir o estudante na prática de Obras de Terra, sejam elas fundações, 
barragens, pavimentações, estabilidade de encostas, obras de contenções ou qualquer 
outra abordagem dada ao ramo da Geotecnia. Tais exercícios, reunidos de diversas 
bibliografias, abordarão, aqui, os seguintes conteúdos: 
 Compactação dos Solos e; 
 Tensões nos Solos. 
 
 
 
Na infindável corrida da vida, as duas irmãs, Motivação e Determinação, sempre 
chegaram mais longe que a terceira irmã... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Compactação dos solos 
 
1. Por que a curva de compactação apresenta aquele formato característico 
(semelhante a uma parábola com a concavidade voltada para baixo)? 
 
2. Por que deve-se compactar o solo na obra nas denominadas condições ótimas ? 
 
3. Por que não é vantajoso compactar o solo com uma umidade baixa, onde ele 
apresenta maior resistência inicial? 
 
4. Em que consiste o Controle da Compactação no campo? 
 
5. Foi realizado um Ensaio de Compactação (Ensaio de Proctor) com uma amostra de 
solo previamente seca e destorroada. Na tabela abaixo, estão as massas, determinadas 
nas cinco moldagens de corpo de prova, no cilindro que tinha 1500 cm³ de volume. As 
respectivas umidades também estão indicadas. Considere a massa específica dos grãos 
igual a 2,50 g/cm³. Desenhe a curva de compactação e determine o peso específico 
aparente seco máximo e a umidade ótima. Resp: dmáx = 22,1kN/m³ ; wót = 17,7%. 
 
CP 1 2 3 4 5 
W (%) 13,02 14,8 17,5 18,9 20,3 
M Solo (g) 3350 3640 3890 3910 3900 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Com uma amostra de solo argiloso, com areia fina, a ser usada num aterro, foi feito 
um Ensaio Normal de Compactação (Ensaio de Proctor Normal). Na tabela a seguir, 
estão os pesos dos corpos de prova, determinados nas cinco moldagens, no cilindro que 
tinha 992 cm³. Estão, também, indicadas as umidades correspondentes a cada 
moldagem, obtidas por meio de amostras pesadas antes e após secagem em estufa. O 
peso específico dos grãos é 26,5 kN/m³. Considerar 1 gf/cm³ = 10 kN/m³. 
 
Ensaio nº 1 2 3 4 5 
Peso do corpo de prova (gf) 1748 1817 1874 1896 1874 
Umidade do solo compactado (%) 17,73 19,79 21,59 23,63 25,75 
 
a) Desenhar a curva de compactação e determinar o peso específico seco máximo e o 
teor de umidade ótimo. Resp: dmáx = 15,53kN/m³ ; wót = 22,1%. 
b) Determinar o grau de saturação do ponto de máximo da curva de compactação. 
Resp: Sr = 82,66% 
c) Determinar o peso específico seco e a umidade do solo quando compactado com 
grau de saturação igual a 98% e desvio de umidade igual a +1%. Resp: d = 16,34kN/m³ 
; w = 23,1%. 
 
7. Para a compactação de uma camada de um solo argiloso, a ser compactada com 
98% da energia de Proctor Normal, determinou-se os seguintes dados de ensaio de 
laboratório: dmáx = 15,6 kN/m³ e wót = 22,0%. Sabendo que, no ensaio de campo, 
obteve-se um dcampo = 15,0 kN/m³ e wcampo = 20,8% e que o projeto permitia um 
erro de ± 2% para GC e um desvio de umidade de até 2%, você, como engenheiro 
responsável pelo controle de compactação desta camada, aceitaria ou rejeitaria esta 
compactação? Justifique. Resp: Aceitaria 
 
8. Uma camada de solo com 30 cm de espessura e peso específico médio de 17,1 
kN/m³, umidade de 15% e peso específico dos grãos de 26,5 kN/m³, foi compactada 
com um rolo apropriado. Após a compactação, o peso específico médio era de 20,5 
kN/m³, não tendo sido registrada variação na umidade. Determinar a espessura desta 
camada após a compactação. Resp: 25 cm 
 
9. Para a mesma camada do exercício 8 acima, calcule o grau de saturação após esta 
compactação. Resp: 81% 
 
10. a) De quais fatores depende a energia de compactação de um solo em um ensaio de 
compactação em laboratório? b) Quais fatores estão envolvidos nessa energia em uma 
compactação de campo? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tensões no solo 
 
11. Determine os valores das tensões total, efetiva e poropressão e trace seus 
respectivos diagramas para uma camada de solo argiloso, com 8 metros de profundidade 
e peso específico natural igual a 19,0kN/m³. Resp:  = 152kPa, u = 0, ’ = 152kPa 
 
12. Considerando a presença de nível d’água (NA) na camada de solo do exercício 11 
a 3,5m de profundidade, recalcule o que é pedido e trace o novo diagrama. 
 
13. Determine os diagramas de tensões verticais efetivas e totais, e da poropressão para 
o perfil de solo apresentado abaixo: 
 
FONTE: Lista de exercícios I - CIV 332 UFV. 
 
14. Para o perfil acima, caso o nível d’água estivesse na superfície do terreno, como 
ficariam os diagramas de tensões? Apresente novamente os cálculos. 
 
15. Ainda com base na figura do exercício 13, trace o diagrama de pressões, para as 
tensões efetivas, total e poropressão para o caso onde o nível d’água esteja no centro da 
camada de argila mole. 
 
16. Traçar os diagramas de tensões totais, efetivas e poropressão. 
 
 
 
17. Traçar os diagramas de tensões para o perfil abaixo. 
 
18. (Prefeitura Municipal de Queimados – 2001) O perfil de solo abaixo tem os 
seguintes parâmetros: 
 
 
Considerando que o peso específico da água (γw ) é 10 kN/m3 , qual o valor da pressão 
efetiva no meio da camada 2? Resp: 47 kPa 
19. Trace os diagramas de tensões totais, efetivas e de poropressão para o exercício 
anterior. 
 
20. Trace os diagramas de tensões totais, efetivas e de poropressão para o perfil de solo 
abaixo.