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Disciplina: Mecânica dos Solos / Professora: Cristhiane Neiverth Aluna: Jucinéia Aparecida Amandio Nunes → Matrícula: 201801227561 Exercícios – Entregar até o dia 28/04 (Valor – 1,0 ponto) 1) Na formação do solo diversos fatores atuam concomitantemente no processo. Nesse sentido cite e comente com suas palavras dois fatores que contribuem para a formação do Solo. R.: Dentre os fatores que atuam no processo de formação dos solos temos o Clima , onde as variações climáticas ao longo do tempo são determinantes para formação dos solos e também para a velocidade de desgaste do material original como por exemplo as regiões mais quentes tendem a apresentar processos mais acelerados de formação dos solos ,pois o calor acelera as relações químicas; O Relevo também é decisivo no processo de formação dos solos , pois ele exerce direta influência na forma de atuação dos agentes responsáveis pelo intemperismo, como a água e os ventos. _______________________________________________________________________________________ 2) Como explicar a presença de diferentes tipos de solos na mesma profundidade, em uma planície de inundação de um rio? R.: Em uma planície de inundação de um rio ocorre várias movimentações podendo ser por deposição de material suspensão na água ou pelo transporte físico de rochas maiores durante enxurradas. Essas movimentações, durante as cheias do rio ou inundações, forma a planície de inundação, este material que se deposita em volta do rio. E cada um desses eventos traz uma nova camada de material, formando vários tipos de solos numa mesma profundidade , temos então um solo menos desenvolvido. _______________________________________________________________________________________ 3) Todo solo tem sua origem ________ ou ________ na decomposição das rochas pela ação das intempéries. Assinale a alternativa que melhor preenche as lacunas: a) Física, química; b) Característica, não característica; c) Imediata, remota; d) Meteorológica, espacial; e) Metamórfica ou sedimentar. _______________________________________________________________________________________ 4) Sobre o Histórico e a evolução da Ciência da Mecânica dos Solos no Mundo e no Brasil, todas as alternativa Karl von Terzaghi é mundialmente reconhecido como o fundador da mecânica dos solos, pois seu trabalho sobre adensamento de solos é considerado o marco inicial deste novo ramo da ciência na engenharia. Todas estão CORRETAS, EXCETO: ( V ) No Brasil, as bases da geotecnia foram estabelecidas nas grandes obras portuárias e ferroviárias, especialmente túneis, na segunda metade do século XIX e início do século XX, e o início da era dos arranha- céus, na década de 1920, em São Paulo e no Rio de Janeiro. ( V ) No Brasil, o tratamento de problemas de solos e rochas eram totalmente baseado na experiência transmitida. ( V ) No Brasil, o reconhecimento do terreno era feito ou diretamente, por meio de escavações, trincheiras e poços, em geral de profundidade limitada, ou por meio de sondas elementares, como a agulha ou ¨barra mina¨ e o trado, também alcançando pequenas profundidades. Sondagens mais profundas, em obras muito importantes, eram sondagens geológicas e não geotécnicas, por equipamentos que os construtores chamavam de ¨sondagem de mineiro¨. ( F ) No Brasil, não foi empirismo que dominou pois a terminologia dos terrenos, onde nomes como saibros, piçarra, taguá, tabatinga, moledo, etc., faziam parte do vocabulário técnico dos construtores e eram tidos como terminologia técnica. 5) Geologicamente, os solos, conforme a origem de seus grãos, podem ser classificados como solos residuais, quando eles se originarem de apenas uma rocha mãe e, como solos sedimentares, quando se originarem de mais de uma rocha mãe. Nessa classificação, importante mencionar, aparecem também os solos orgânicos e as turfas. Julgue os itens subsequentes, relativos ao que foi acima exposto. I - Os solos residuais, ao longo de todo o seu perfil de subsolo, apresentam características físicas semelhantes, exceto no que se refere a sua textura, quando seus grãos vão aumentando de tamanho nas camadas de subsolo mais próximas da rocha mãe. II. Mesmo que tenham variedade genética em seus grãos, solos sedimentares, principalmente os aluvionares, possuem estruturas menos complexas que as dos solos residuais. III. Solos orgânicos e turfas apresentam comportamentos muito ligados ao histórico de tensões pelas quais passaram. IV. Na classificação geológica, onde o transporte de sedimentos ocorre através do vento, os solos são denominados de sedimentares coluvionares. É correto o que se afirma em: A) I e IV B) III e IV C) II e IV D) I e III E) I e II _______________________________________________________________________________________ 6) São listados 5 processos ligados à mecânica dos solos. Escolha a opção adequada para completar a frase abaixo e descreva o processo escolhido por você. "Um depósito de argila mole saturada que suportará um aterro para implantação de uma via expressa, sofrerá processo de": ( ) sedimentação; ( ) liquefação; ( ) compactação; ( X ) adensamento; ( ) escorregamento. _______________________________________________________________________________________ 7) Em relação à Mecânica dos Solos, julgue os itens a seguir em Verdadeiro (V) ou Falso (F), sublinhando a(s) parte(s) erradas dos mesmos. ( F ) - Alguns solos originam-se da decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crosta terrestre, que é decorrente de agentes físicos e químicos. ( V ) - A Mecânica dos Solos considera o solo na fundação, na construção, na estabilidade e em estruturas de suporte. ( F ) - A Mecânica dos Solos surgiu como ciência em 1925, quando Coulomb publicou uma obra, na qual põe em evidência o papel desempenhado pela água, que preenche os poros, no comportamento dos solos. ( F ) - Terzaghi, em 1776, fez referência aos parâmetros de resistência dos solos (coesão e ângulo de atrito) e os princípios básicos da resistência ao cisalhamento dos solos foram enunciados. ( V ) - Em 1908, Atterberg estabeleceu os limites de consistência dos solos argilosos na agronomia. 8) O solo possui diversos componentes que formam a sua estrutura. Essa divisão ocorre entre componentes constantes e componentes sazonais. Observe a figura abaixo, diga quais são esses quatro elementos e explique dois deles. ( X ) 25% Líquido, 25% Gases, 45% Sólidos e 5% Matéria Orgânica. ( ) 25% Líquido, 5% Gases, 45% Sólidos e 25% Matéria Orgânica. ( ) 5% Líquido, 25% Gases, 45% Sólidos e 25% Matéria Orgânica. ( ) 5% Líquido, 45% Gases, 25% Sólidos e 25% Matéria Orgânica. ( ) 45% Líquido, 5% Gases, 25% Sólidos e 25% Matéria Orgânica. R: A parte liquida são os índices de vazios; Os sólidos são constituídos pelos minerais. _______________________________________________________________________________________ 9) Sobre os solos pode-se afirmar que: (1 - F) é um meio poroso, rígido e bifásico. (2 - V) possuem em sua composição de ar, água, minerais e matéria orgânica. (4 - V) pode ser considerado um complexo tamponado, devido a ligação entre a biologia, física e química. (8 - F) todos possuem as mesmas proporções de poros e da parte sólida em sua composição. Somando o total dos números contidos em cada alternativa correta totalizará: ( X ) 6 ( ) 11 ( ) 12 ( ) 7 ( ) 9 _______________________________________________________________________________________ 10) Na formação do solo diversos fatores atuam concomitantemente no processo. Nesse sentido qual das respostas correspondem à dois agente físicos de formação do Solo. ( ) Força e Redução. ( ) Dissolução e Redução. ( ) Temperatura e Dissolução ( ) Dissolução e Força. ( X ) Temperatura e Força. _______________________________________________________________________________________ 11) A decomposição de rocha por ações físicas e químicas: ( ) Não influencia aspropriedades do solo de origem. ( ) Produz solo com características de argila com alta plasticidade, caso a rocha seja constituída predominantemente por quartzo. ( ) Produz solo classificado, pela origem, como aluvionar, caso ele se apresente, na natureza, em horizontes com grau de intemperização decrescente. ( X ) Intensifica-se em regiões de climas tropicais, como é o caso do Brasil. ( ) Produz solo considerado bem graduado, cuja granulometria apresenta partículas predominantemente com mesmo diâmetro. _______________________________________________________________________________________ 12) Defina Mecânica dos Solos segundo Terzagui. R.: Mecânica dos Solos é a aplicação das leis da Mecânica e da Hidráulica aos problemas de engenharia, relacionados com os sedimentos e outros depósitos não consolidados de partículas sólidas produzidas pela desintegração mecânica ou química das rochas. 13) Defina as fases em um solo. R.: Temos as fazes: sólida + liquida + gasosa Sólida: constituída pelos grãos minerais; Liquida: água livre; Gasosa: compreende o ar. _______________________________________________________________________________________ 14) O que são solos residuais e solos transportados? R.: Solos residuais são aqueles em que os resíduos do intemperismo das rochas permanecem no local e na posição que lhes deu origem ,são resíduos da rocha mãe que permanecem no local; R.: Solos transportados são aqueles formados pelo acúmulo de resíduos do intemperismo de uma rocha em local diferente do de origem de formação. _______________________________________________________________________________________ 15) Os solos residuais são aqueles que permanecem no local da rocha de origem. Caracterizam-se por apresentarem porosidade bastante elevada e serem colapsíveis. Pensando em uma situação em que um Engenheiro Civil residente em uma obra precisa explicar para um estagiário de Engenharia Civil que está em obra junto a ele sobre solos residuais que resposta deveria ser dada a questão supostamente levantada pelo estagiário. De que forma se constitui um perfil de solo residual considerando-se de cima para baixo? R.: 1. Solo residual maduro; 2. Solo residual jovem ou saprólito; 3. Rocha fraturada; 4. Rocha sã. _______________________________________________________________________________________ 16) Os solos alóctones são solos que sofrem ação de agentes transportadores como águas pluviais, águas fluviais, agentes coluvionares (gravidade), ventos e geleiras. Em se tratando da textura a ser apresentada por este tipo de solo a variação ocorrente entre solos desta classificação depende: ( ) Do agente de transporte e da intensidade em que o transporte ocorre. ( X ) Da distância do transporte e do tipo de agente transportador. ( ) Do agente de transporte e das ações mecânicas ocasionadas sobre ele. ( ) Da distância do transporte e da modalidade de alteração decorrente de ação do intemperismo. ( ) Todas as alternativas estão incorretas _______________________________________________________________________________________ 17) A formação dos solos em ambientes tropicais úmidos sofre uma influência muito grande da chuva e da temperatura relativamente alta. Demonstre as etapas da formação de um solo residual nesse tipo de ambiente. Caso faça alguma gravura, é obrigatório que ela seja explicada. rocha mãe → solos saprolíticos → solos lateríticos → solos transportados → solo desenvolvido 18) O comportamento mecânico de um solo residual está ligado, além da composição mineralógica, também à compartimentação geológica do maciço (características da rocha de origem), pois essas estruturas interferem em propriedades tais como, permeabilidade e resistência do maciço como um todo. Explique a afirmativa acima. R.: A rocha mãe interfere nas propriedades tanto da permeabilidade como na resistência, quanto mais profundo, mais características da sua rocha de origem. _______________________________________________________________________________________ 19) A ligação entre as unidades, não é suficientemente firme para impedir a passagem de moléculas de água, tornando-as muito expansivas e, portanto, instáveis em presença da água. Esta é uma característica fundamental da? ( ) Esmectita ( X ) Montmorilonita ( ) Caulinita ( ) Ilita ( ) Vermiculita _______________________________________________________________________________________ 20) Como a dissolução dos materiais carbonáticos podem representar possíveis problemas para a construção civil? Como é possível previnir tais acidentes? R: Esses materiais são mais suscetíveis a mudanças rápidas e contínuas como a dissolução , cimentação recristalização , quando submetidas a fluidos reativos, como por exemplo a carbonatação do cimento é um problema que causa a ruptura do nosso concreto e a coesão do aço , para evitarmos este tipo de “acidente” devemos nos preocupar com as embalagens também, pois bem vedadas não corremos o risco de uma umidade nos causar problemas futuros com o produto; podemos reduzir a quantidade dos poros , dosagens com menor relação água cimento teremos menores velocidades de carbonatação. 21) Considere uma amostra de solo que foi colocada junto com uma cápsula e levada à balança apresentando uma massa de 136,12 g. Essa amostra permaneceu em estufa até atingir constância de peso, e então foi pesada novamente, desta vez tendo uma massa de 116,09 g. A massa da capsula era de 47,12 g. Qual o valor da umidade do solo? Mt+úmida= 136,12g → Múmida = 136,12 – 47,12=49g Mt+seca= 116,09g → Mseca = 116,09 – 47,12 =68,97g Mcápsula = 47,12g 𝑊 = Múmida − Mseca 𝑀𝑠𝑒𝑐𝑎 x 100 → 𝑊 = 89−68,97 68,97 x 100 → 𝑊 = 29,04% Podemos considerar ideal pois está entre 10 a 40% 22) Determinar o teor de umidade com base nos dados laboratoriais a seguir: Peso da cápsula + areia úmida = 358,7 g Peso da cápsula + areia seca = 341,3 g Peso da cápsula = 173,8 g Volume da cápsula = 100 cm3 Múmida = 358,7 – 173,8 =184,9g Mseca =341,3 –173,8 =167,5g 𝑊 = 184,9−167,5 167,5 x 100 → 𝑊 = 10,39% Podemos considerar ideal pois está entre 10 a 40% 23) Uma amostra indeformada de solo foi coletada numa cápsula cilíndrica de 4,0 cm de diâmetro e 10 cm de altura e apresentou uma massa de 400,35 g. determine a massa específica natural do solo. Considere a massa da cápsula como sendo 200,32 g. D=4,0cm Altura 10cm 𝑉 = 𝜋𝑟2ₓ ℎ → 𝑉 = 𝜋(2)2ₓ 10 → V = 125,6 cm2 M=400,35g Ɣn =? Ɣn = P V → Ɣn = 200,03 125,6 → Ɣn =1,59g/cm3 P= Mcapsula – Mnatural do solo P= 400,35 – 200,32 P= 200,03g 24) Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 cm de diâmetro de 5 cm. A massa úmida do corpo de prova é 440 g. sabendo-se que a massa específica dos sólidos é 2,82 g/cm3 e o teor de umidade é 29%. Determinar: a) massa específica 𝑉 = 𝜋𝑟2ₓ ℎ → 𝑉 = 𝜋(2,5)2ₓ 12,5 → V=245,44cm3 Ɣn = P V → Ɣn = 440 245,44 → Ɣn=1,79g/cm3 b) massa específica aparente seca; M1 = Mú (1+W) → M1 = 440 (1+0,29) → M1 = 341,08g Ɣn = Ms Vt → Ɣn = 341,08 245,44 → Ɣn = 1,39 g/cm3 c) índice de vazios; Vs= Ms ρs → Vs= 341,08 2,81 → Vs=120,95 Vv = Vt – Vs → Vv = 245,44 – 120,95 → Vv =124,49cm3 e = Vv Vs → e = 124,49 120,95 → e = 1,03 d) porosidade; n = e (1+e)→ n = 1,03 (1+1,03) → n =0,5073 x100 → n = 50,73% e) grau de saturação. Vw= Mw ρw → Vw = (Mu−Ms) ρw → Vw = (440−341,08) 1,00 → Vw = 98,92cm3 25) Quais os índices físicos diretamente determinados por meio de ensaios de laboratório? W= umidade → Ɣs = peso específico dos sólidos → Ɣn = peso específico natural 26) Um corpo de prova cilíndrico de solo com volume de 200 cm3 após secagem em estufa apresentou massa de 156 g. Se a massa específica dos sólidos é 2,6 g/cm3, determine a porosidade total. Vt = 200cm3 Ɣs = Ps Vs → 2,6 = 156 Vs → Vs = 60cm3 Ms = 156g Ɣs =2,6g/cm3 n = Vs Vt x100 → n = 60 200 x100 → n = 30% n=? Pode ser considerado ideal pois está entre 30 a 70 % 26) Uma amostra de argila foi retirada a 2 m de profundidade num terreno de várzea nas margens do rio Tietê, abaixo do nível de água. Sua umidade é de 95%. Estime, só com esse dado, seu índice de vazios e seu peso específico natural. Esse problema aparece com frequência na prática de engenharia. e=? Ɣn =? W = 95% → 0,95 Ɣw =10KN/m3 Ɣs = 26,5 KN/m3 → pois como está abaixo do nível do mor podemos admitir que seja saturado . e= Ɣs . w Ɣw → e = 26,5 . 0,95 10 → e = 2,52 Ɣn = Ɣs (1+W) 1+e → Ɣn = 26,5(1+0,95) 1+2,52 → Ɣn = 14,68 KN/m3
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