lista-de-exercicios-g2-2016-1

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Curso: Engenharia civil
Disciplina: Mecânica dos Solos
Professor: Jacqueline Henrique
Aluno: 								Nº
Exercícios de Aprendizagem
1)Um terreno é constituído de uma camada de areia fina fofa, com γn = 17KN/m³, com 3m de espessura, acima de uma camada de areia grossa compacta, com γn = 19KN/m³ e espessura de 4m, apoiada sobre um solo de alteração de rocha. O nível d’água se encontra a 1m de profundidade. Calcule as tensões verticais no contado entre a areia grossa e o solo de alteração, a 7m de profundidade.
T1=Ynat*V/A
 T1=17Kn/m³*3m³/1m²+T2=19Kn/m³*4m³/1m² 
Ttotal=51Kn/m²+76Kn/m²
 T=Ttotal=127Kn/m² ou 127KPa.
pressão neutra relativa de 1 a 7m.
(zb-za). Ya (7m-1m).10kn/m³ =60kn/m² ou 60KPa.
Tensão efetiva=tensão total menos a pressão neutra
T’=T-µT’=127KPa-60KPa T’=67KPa.
2) No terreno do exercício anterior, se ocorrer uma enchente que eleve o nível d’água até a cota +2m acima do terreno, quais seriam as tensões no contato entre a areia grossa e o solo de alteração de rocha? Compare os resultados
R. tensão total= t1(tensão da água na cota 1 a 2m)+t2(tensão da camada de areia fina cota de 2 a 5m)+ t3(tensão da camada de areia grossana cota de 5 a 9m)
T= T1=10 Kn/m³*2m³/1m² + T2=17 Kn/m³*3m³/1m² + T3=19 Kn/m³*4m³/1m² T=147KPa
Pressão neutra de 0 a 9m:
(zb-za).Ya (9m-0m).10kn/m³=90kn/m² ou 90KPa.
Tensãoefetiva= tensão total – pressão neutra.
T’=147KPa-90KPa=57KPa.
3) Em um terreno constituído de areia fina, o nível dágua encontra-se a 2,5m de profundidade. O peso específico saturado é 2,1g/cm3 e a densidade das partículas 2,67. Calcular a profundidade na qual a pressão efetiva seja igual a 1,3kg/cm2.
4) Traçar o diagrama das pressões totais, efetivas e neutras relativas ao perfil geotécnico abaixo. OBS: γd = γsat; γs = γg e w= teor de umidade.
5) Qual a condição necessária para que haja movimento d'água entre dois pontos numa massa de solo?
A condição necessária para que haja movimento de água entre dois pontos é que o gradiente hidráulico seja diferente de zero. O gradiente hidráulico vale... e sinaliza a diferença de energias totais no sistema. O fluxo tem a mesma direção e sentido do gradiente hidráulico.
6) O que é permeabilidade?
R.: Permeabilidade é o que caracteriza o solo por ser formado por inúmeros tubos irregulares por onde a água percola, ocorrendo fluxo. Esse fluxo será quão mais fácil quanto mais permeável for o solo.
7) Qual a Lei de Darcy? Explique-a com um esquema de ensaio.
R.: Lei de Darcy é a lei que escreve o fluxo como o produto da velocidade pela permeabilidade de um solo pelo gradiente hidráulico entre dois pontos quaisquer. Ela se escreve como: Q k i A. = ⋅ ⋅ O ensaio para a Lei de Darcy é matéria de Laboratório de Mecânica dos Solos, portanto não será abordado aqui.
8) Calcular a velocidade real de escoamento nas amostras 1 e 2.
09) A análise granulométrica de uma areia média uniforme apresentou os seguintes resultados: D60= 0,7mm e o coeficiente de uniformidade (Cu) = 2. Utilizando a relação empírica de Hazen, estime o coeficiente de permeabilidade desta areia.
10)Num ensaio de permeabilidade com permeâmetro de carga constante, sobre uma amostra de areia com 10cm de altura e 4,0cm de diâmetro, observou-se, sob um nível de carga efetivo de 20cm, uma descarga de 0,26L de água em 2minutos. Qual o coeficiente de permeabilidade da amostra?
11) Determine a quantidade de água que escoa através do tubo indicado a seguir. O tubo tem seção de 100cm2 e o solo um coeficiente de permeabilidade k = 4,0 x 10-5 cm/s. o tempo de escoamento é de 42 min.
12) Calcule a quantidade de água que flui, por segundo e por metro corrido (perpendicular ao plano da figura), através da massa de solo representada abaixo: 
OBS: O coeficiente de permeabilidade do solo foi determinado por um permeâmetro de carga constante, onde através de uma amostra cilíndrica de 0,13m de altura e 0,07m de diâmetro, durante 1 minuto e meio, com um nível efetivo de 0,30m percolou 6x10-5 metros cúbicos de água. 
 (
Solo
20 m
3 m
)
 (
NA
)
 2m
 30m
13) Num ensaio de compactação foram obtidos os dados listados na tabela abaixo:
	Identificação
	1
	2
	3
	4
	5
	Teor de umidade, w (%)
	5,2
	6,8
	8,7
	11,0
	13,0
	Massa do cilindro + solo (g)
	9810
	10100
	10225
	10105
	9985
	Massa do solo (g)
	
	
	
	
	
	Massa específica, (g/cm3)
	
	
	
	
	
	Massa específica seca, d (g/cm3)
	
	
	
	
	
Sabendo-se que o volume e a massa do cilindro são respectivamente 2321 cm3 e 5051 g. Determinar o teor de umidade ótima e a massa específica aparente seca máxima.
14) Num ensaio de compactação os corpos de prova foram moldados em 3 camadas, no cilindro Proctor normal, com um soquete de 4,5 kg e 45 cm de altura, aplicando-se 12 golpes por camada. Calcular a energia de compactação.
15) Duas amostras de solos, apresentam as seguintes características:
	solos
	% 0,075mm
	LL
	IP
	A
	34
	15
	5
	B
	68
	52
	30
(a) Determinar o índice de grupo (IG) para cada amostra, (b) classificar o solo de acordo com o sistema rodoviário.
16) Para que serve a classificação de um solo? 
17) Da análise granulométrica de um solo obteve-se a curva granulométrica abaixo. Pede-se determinar: (a) O coeficiente de uniformidade (b) Classificar o solo quanto a sua uniformidade (c) Estime a partir da equação de Hazen a permeabilidade desse solo.
18) Utilize as informações obtidas na curva granulométrica e classifique o solo, conforme o sistema Rodoviário. Os limites de liquidez e plasticidade são respectivamente: 50 e 30%.
Bom estudo.