Lista de exercícios 4 - Tensões nos Solos e capilaridade

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Disciplina: Mecânica dos Solos II 
Curso: Engenharia Civil 
Prof. Dr. Leandro Rosatto Moda 
 
 
Lista de Exercícios 4 – Tensões nos solos e capilaridade 
 
 
1. Como você explica a coesão aparente nas areias úmidas. 
 
2. Conceitue tensões verticais, pressão neutra e tensões efetivas. 
 
3. Analise a expressão σ’ = σ – u. 
 
4. Qual o valor da pressão neutra em solo seco? 
 
5. O que são nível e lençol d’água freático? 
 
6. Como se calcula a tensão neutra (ou pressão neutra de água, ou poropressão) 
a) no caso hidrostático? 
b) no caso dinâmico (adensamento)? 
c) no caso de fluxo permanente (redes de fluxo)? 
 
7. A variação do nível d’água de um lago (desde que ele não seque) tem influência 
sobre a tensão efetiva nos solos do fundo do lago? Explique. 
 
8. Considere o perfil do subsolo abaixo e calcule as pressões verticais (σ) devidas ao 
peso próprio do terreno nas profundidades apresentadas no perfil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. Determinar a σV, u e σV’ para o perfil de solo abaixo: 
 
10. Calcular as tensões totais, efetivas e neutras devido a peso próprio que atuam nas 
várias camadas do perfil abaixo. Fazer os diagramas dessas tensões com a profundidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. Traçar os diagramas de , ’ e u para o perfil seguinte: 
 
a) Nas condições atuais; 
b) Após rebaixar o N.A. para a cota –5m, remoção da argila orgânica e lançamento de 
um aterro de extensão infinita até a cota +4m. Para o aterro, γt = 18 kN/m
2. 
 
12. Calcular a tensão efetiva na cota –9m do perfil abaixo: 
 
 
Refazer os cálculos se o NA sobe para a cota +25m e também se desce para a cota –1m 
(S = 100%). 
 
 
γd = 12,1 kN/m
3 
w = 20% 
γs = 26,4 kN/m
3 
e = 0,68 
13. Traçar o diagrama das pressões totais, efetivas e neutras relativo ao perfil geotécnico 
abaixo: 
 
 
14. Calcular as tensões verticais totais e efetivas nos pontos A a D do perfil geotécnico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15. Em relação ao perfil da figura abaixo, determine: 
a) A distribuição com a profundidade da tensão vertical (σ) 
b) A distribuição com a profundidade da pressão neutra (u) 
c) A distribuição com a profundidade da tensão efetiva (σ’) 
d) Trace os diagramas de das tensões verticais, pressões neutras e tensões efetivas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
γs = 26 kN/m3; w = 17% 
16. Sobre um terreno foi lançado um aterro de 2,50 metros de espessura. Determinar a 
distribuição geostáticas antes e após a colocação do aterro. Desenhar os diagramas de 
tensões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17. Você foi contratado para calcular as tensões verticais totais, neutras e efetivas nos 
pontos indicados no SPT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18. Determine os diagramas de tensões verticais efetivas e totais e da poropressão para o 
perfil de solo apresentado na figura abaixo. 
 
19. Para o perfil acima, caso o nível d’água estivesse, na superfície do terreno, como 
ficaria os diagramas de tensões? 
 
20. Ainda com base na figura do exercício 18, 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. 
 
21. Considere o perfil geotécnico abaixo: 
 
Sabendo-se que a argila siltosa encontra-se saturada por capilaridade acima do nível da 
água (NA), calcule os valores das tensões efetivas nos pontos A, B e C 
 
22. O que é capilaridade? Estabeleça a altura capilar máxima para um diâmetro “D”, e a 
tensão resultante (mínima) na água. 
 
23. Abriu-se um buraco de 6 metros de profundidade, num ângulo vertical, numa areia 
muito fina siltosa, apenas úmida, e as paredes da escavação permanecem estáveis. Logo 
após ter-se enchido a escavação de água, as suas paredes começaram a desmoronar e só 
estabilizaram quando passaram a fazer ângulo de cerca de 27º com a horizontal. 
Perguntase: 
Qual o fenômeno que causou o desmoronamento? Explique. Obs.: Os dados fornecidos 
são apenas ilustrativos, e não precisam ser usados para obter-se a explicação desejada. 
 
24. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo: 
 
25. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo. Determinar também, a distribuição de tensões resultantes 
caso fosse construído neste local um aterro com h = 5m e γ = 19 kN/m3. 
 
26. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo. Determinar também, a distribuição de tensões resultantes 
caso fosse construído neste local um aterro com h = 4m, e = 0,5, Sr = 80%, γs = 27,5 
kN/m3. 
 
 
27. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo. Determinar também, a distribuição de tensões resultantes 
caso fosse o nível do lençol freático fosse rebaixado em 1,5m. 
 
28. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo: 
 
29. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo. O valor de gs deve ser estimado considerando−se que os 
dois solos apresentados no perfil abaixo tem como mineral predominante o quartzo. 
 
 
 
 
 
30. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo: 
 
31. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo: 
 
 
32. Determinar as tensões no solo devidas ao seu peso próprio dadas as condições 
apresentadas na figura abaixo (considerar a camada de argila como impermeável). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33. Calcular as tensões geostáticas neutra, efetiva e total ao longo do perfil de solo 
apresentado a seguir, para as duas posições do nível de água apresentado na figura. O 
que ocorre com as tensões verticais efetivas devido ao rebaixamento do nível de água da 
posição 1 para a posição 2? 
 
34. Na investigação de um vale aluvial, as sondagens indicaram o perfil típico do 
terreno, conforme esquema abaixo, com NA a 4,0m e o substrato rochoso a 18,0m de 
profundidade. 
a) Traçar os diagramas de pressões verticais totais, efetivas e neutras ao longo do perfil 
do terreno 
b) Calcular a pressão vertical efetiva na base do perfil abaixo, admitindo um 
rebaixamento de 4,0m do lençol freático. Neste caso, admitir as camadas de solo 
situados acima do NA com um grau de saturação de 80%. 
 
 
Dados: 
 
Fonte: Das, B.M. (2013)