Lista 05 Interpretação de Redes de Fluxo

Prévia do material em texto

Lista de Exercícios de Mecânica dos Solos
Unidade: Redes de Fluxo
Prof. Msc. Pedro Silveira Gonçalves Neto
01. A figura mostra uma cortina de estacas prancha com a correspondente rede de fluxo. O coeficiente de permeabilidade do terreno arenoso onde estão cravadas as estacas prancha é k = 2 x 10-3m/s com peso específico saturado (sat) = 20kN/m³. Determine: a) A vazão que percola pelo terreno, por unidade de comprimento da cortina; b) Pressão efetiva no ponto A. Considere o Datum no nível do terreno à direta da prancha.
02. A figura abaixo diz respeito a uma rede de escoamento permanente sob uma barragem com 60m de desenvolvimento construída sobre um maciço isotrópico e homogêneo com coeficiente de permeabilidade k = 2 x 10-6 m/s. Determine: a) A vazão por dia de saída do sistema; b) A pressão neutra no ponto A. Considere o Datum no NT à direita.
03. Um leito de rio consiste em uma camada de areia de 8,25m sobre uma rocha impermeável; a profundidade da água é 2,50m. Uma grande ensecadeira com 5,5m de largura é formada pela escavação de duas linhas de estacas-pranchas até a profundidade de 6m abaixo do nível do leito do rio, e foi realizada uma escavação até a profundidade de 2,0m abaixo do nível do leito dentro da ensecadeira. O nível de água dentro da ensecadeira é mantido constante por bombeamento. Se o fluxo de água na ensecadeira é de 0,25m³/h/m, qual o coeficiente de permeabilidade da areia? Qual o gradiente hidráulico imediatamente abaixo da superfície escavada?
04. Na figura abaixo está representada a rede de escoamento no maciço de fundação de uma barragem. Considere o coeficiente de permeabilidade do solo, k = 5 x 10-3m/s e tome  = 19,33 kN/m³. Estime o volume de água que passa por dia sob a barragem tomando para esta um desenvolvimento de 250m e determine a pressão de água no ponto A da base da barragem. Considere o Datum no NA.
05. A figura representa uma cortina impermeável com 100m de extensão e a rede de percolação que descreve o movimento da água no terreno. O nível de água de jusante pode variar entre uma cota máxima de 30,0m e uma cota mínima de 22,0m. Para o solo tome  = 19kN/m³ e k = 10-6 m/s.
a. Admitindo o nível de água a jusante coincidente com seu nível máximo e sabendo que a vazão percolada é de 0,393m³/dia ao longo de toda extensão da cortina, determine a cota no nível de água à montante.
b. Determine a tensão efetiva vertical no ponto Y, situado à cota 10,0, admitindo o nível da água à montante à cota 35,0 e o nível de água à jusante na cota 30,0m. Considere o Datum na posição z = 0,00.
Respostas:
01. 
a. Q = 2,73. 10-3m³/s
b. ’A = 51,80kN/m² 
02. 
a. Q = 1,24 m³/dia 
b. uA = 315kN/m² 
03. 
a. k = 0,093 m/h 
b. i = 0,50 
04. 
a. Q = 1242m³/dia/m = 310500m³/dia/250m 
b. uA ~ 172,80kN/m² 
05. 
a. Nível de montante = 40m 
b. ’Y = 101,20kN/m² 
Interpretação de Redes de Fluxo
1