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Aula 09_Mecânica dos Solos

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de fundação de um pavimento é constituído por um solo siltoso
e o nível freático está pouco profundo, para evitar a ascensão capilar da água é necessário substituir o
material siltoso por outro com menor potencial de capilaridade (pedregulho ou areia).
ENGENHARIA CIVIL
➢ Importância do estudo de capilaridade dos solos
Umidade por capilaridade – problema gerado quando a parede está inadequadamente ligadas às
vigas de fundação, estabelecendo contato com o solo, criando caminhos para a entrada da umidade pela
força capilar exercida pelos poros que naturalmente existem nos componentes que constituem a alvenaria.
Evita-se: colocando drenos , como brita ou geotêxtil, para
afastar a parede do solo úmido, durante sua execução.
ENGENHARIA CIVIL
➢ Permeabilidade dos solos
• A água ocupa a maior parte dos vazios do solo;
• O grau de permeabilidade de um solo é expresso numericamente pelo “coeficiente de permeabilidade”.
• A determinação do coeficiente de permeabilidade é feita tendo em vista a lei experimental de Darcy de acordo
com a qual a velocidade de percolação é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico.
ENGENHARIA CIVIL
➢ Permeabilidade dos solos
• A experiência de Darcy consistiu em percolar água através de uma amostra de solo de comprimento “L”
e área “A”, a partir de dois reservatórios de nível constante, sendo “h” a diferença de cota entre ambos.
Os resultados indicaram que a velocidade de percolação 
𝑣 =
𝑄
𝐴
é proporcional ao gradiente hidráulico, que é a carga que 
dissipa na percolação por unidade de comprimento 
𝑖 =
ℎ
𝐿
ENGENHARIA CIVIL
➢ Permeabilidade dos solos
A Lei de Darcy – Coeficiente de permeabilidade
Coeficiente de permeabilidade –
constante de cada solo K
Área do permeâmetro – A
Carga hidráulica – altura necessária 
para empurrar o fluxo h
Comprimento de solo para a água 
atravessar - L
Q
𝑄 = 𝐾 ∗
ℎ
𝐿
∗ 𝐴
Gradiente 
hidráulico
𝑄 = 𝐾 ∗ 𝑖 ∗ 𝐴
ENGENHARIA CIVIL
➢ Permeabilidade dos solos
A Lei de Darcy – Coeficiente de permeabilidade
Q
𝑣 =
𝑄
𝐴
=
𝐾𝑖𝐴
𝐴
= 𝐾𝑖
O volume total “v” através de uma área durante
um intervalo de tempo será:
V (𝑐𝑚3) = 𝐾 ∗ 𝑖 ∗ 𝐴 ∗ 𝑡
ENGENHARIA CIVIL
➢ Permeabilidade dos solos
A Lei de Darcy – Coeficiente de permeabilidade
Q
𝑣 =
𝑄
𝐴
=
𝐾𝑖𝐴
𝐴
= 𝐾𝑖
O volume total “v” através de uma
área durante um intervalo de tempo
será:
V (𝑐𝑚3) = 𝐾 ∗ 𝑖 ∗ 𝐴 ∗ 𝑡
ENGENHARIA CIVIL
➢ Fatores que influenciam a permeabilidade dos solos
• Existe variação entre os solos no coeficiente de permeabilidade. O coeficiente depende essencialmente
da temperatura e do índice de vazios.
• Quanto maior for a temperatura, menos é a viscosidade da água e, portanto ela consegue ter um
melhor escoamento entre os vazios do solo e consequentemente aumenta o coeficiente de
permeabilidade (k).
➢ Intervalos de variação de K
ENGENHARIA CIVIL
➢ Exercícios
1) Num experimento de ascensão capilar, a que altura h a água pura subirá num tubo capilar de vidro de 0,1mm de
raio? Dados: ρ = 1000kg/m³ ; α = 0˚ ; σ = 0,073N/m.
2) Se um tubo capilar com 0,88mm de diâmetro interno é mergulhado numa cuba com glicerina, e a glicerina subir
23,3mm no tubo, qual é seu coeficiente de tensão superficial? Dados: ρ = 1260kg/m³ e α = 0.
3) O permeâmetro da figura possui seção transversal de 530cm². Determine a permeabilidade do solo cujo peso
específico é 18kN/m³. Em 18s, o volume de água que passou pelo permeâmetro foi de 100cm³.

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