Prova Mecanica dos Solos II - Ensaios de Compactacao e Adensamento

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL MECÂNICA DOS SOLOS II 6 PERÍODO ALUNO DATA 1 Entre as afirmativas abaixo acerca de ensaios de compactação de solos marque a alternativa INCORRETA a A curva de compactação representa a densidade seca do solo em função da umidade com a qual o solo é compactado para uma determinada energia de compactação b Um solo que está próximo de atingir o teor de umidade ótimo também está mais próximo porém não o atingindo do teor de saturação c Conforme padronizado pela norma no ensaio Proctor Normal realizado no cilindro de aproximadamente 1000cm³ a amostra de solo é submetida a 27 golpes de um soquete com massa de 25kg caindo de 305cm d A umidade referente ao ponto de maior densidade é denominada de umidade ótima e Quanto maior a energia de compactação aplicada para a mesma umidade mais dispersa fica a estrutura do solo compactado 2 Considere um ensaio de compactação de solo realizado com uma determinada energia fornecendo uma umidade ótima e densidade seca máxima Se for realizado outro ensaio de compactação com o mesmo solo mas com uma maior energia o resultado é a uma menor densidade seca máxima e uma maior umidade ótima b uma maior densidade seca máxima e uma maior umidade ótima c o mesmo d uma maior densidade seca máxima e uma menor umidade ótima e uma menor densidade seca máxima e uma menor umidade ótima 3 No perfil abaixo se lançou um aterro com altura de 3 m e gamma 19kN m3 em julho de 2014 Qual o Cv da camada argilosa sabendose que em dezembro de 2018 o recalque por adensamento primário era 8 cm NANT Areia sigmasat19kNm3 Argila Normalmente Adensada e0 2 sigmasat 20 kNm3 Cc 1674 Areia 4 Sobre o perfil da figura abaixo será lançado um aterro com 2m de altura e gamma 17 tfm³ Estimase que o tempo de adensamento será de 2 anos Considerando que ensaios de laboratório forneceram Cv 4 x 104 cm²s verifique se a estimativa de projeto está correta Argila Areia UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL MECÂNICA DOS SOLOS II 6 PERÍODO ALUNO DATA 5 Uma camada de argila com espessura de 6m e dupla face drenante é submetida a uma carga uniformemente distribuída de 61 tfm² Um ano após o carregamento 50 do adensamento médio da camada já ocorreu Qual o valor do coeficiente de adensamento 6 Um ensaio de adensamento foi realizado em amostra de argila que possui 25cm de espessura O tempo necessário para atingir uma porcentagem média de adensamento de 50 foi de 20 minutos Pedese o coeficiente de adensamento Cv e o tempo para uma camada de 3m de espessura e drenagem simples atingir 90 de recalque U T U T U T U T U T 1 00001 21 00346 41 0132 61 0297 81 0588 2 00003 22 00380 42 0138 62 0307 82 0610 3 00007 23 00415 43 0145 63 0318 83 0633 4 00013 24 00452 44 0152 64 0329 84 0658 5 00020 25 00491 45 0159 65 0340 85 0684 6 00028 26 00531 46 0166 66 0351 86 0712 7 00038 27 00572 47 0173 67 0364 87 0742 8 00050 28 00616 48 0181 68 0377 88 0774 9 00064 29 00660 49 0189 69 0389 89 0809 10 00078 30 00707 50 0197 70 0403 90 0848 11 00095 31 00755 51 0204 71 0416 91 0891 12 00113 32 00804 52 0212 72 0431 92 0938 13 00133 33 00855 53 0221 73 0445 93 0992 14 00154 34 00908 54 0230 74 0461 94 1054 15 00177 35 00962 55 0239 75 0477 95 1128 16 00201 36 0102 56 0248 76 0493 96 1219 17 00227 37 0108 57 0257 77 0510 97 1335 18 00254 38 0113 58 0266 78 0528 98 1500 19 00283 39 0119 59 0276 79 0547 99 1781 20 00314 40 0126 60 0287 80 0567 100 7 Um determinado talude ilustrado em anexo deverá ter seu fator de segurança determinado conforme a equação geral Desta forma e com as informações a seguir determine seu fator de segurança e indique se há condições de estabilidade ou instabilidade para o referido talude gamma155kNm³ Ø45º c10kPa Imagem do talude em anexo Fatia gamma c Ø Δx H P θ L μ U N N cL N tan Ø P senθ 1 2 3 4 5 6 Soma Fator de Segurança ID 54fkWHr7I Assunto Mecânica dos Solos II Guru José Itamar Ferreira Sá QUESTÃO 1 Entre as afirmativas abaixo acerca de ensaios de compactação de solos marque a alternativa INCORRETA a A curva de compactação representa a densidade seca do solo em função da umidade com a qual o solo é compactado para uma determinada energia de compactação b Um solo que está próximo de atingir o teor de umidade ótimo também está mais próximo porém não o atingindo do teor de saturação c Conforme padronizado pela norma no ensaio Proctor Normal realizado no cilindro de aproximadamente 1000cm³ a amostra de solo é submetida a 27 golpes de um soquete com massa de 25kg caindo de 305cm d A umidade referente ao ponto de maior densidade é denominada de umidade ótima e Quanto maior a energia de compactação aplicada para a mesma umidade mais dispersa fica a estrutura do solo compactado Observações No ensaio Proctor Normal conforme ABNT NBR 71822016 a amostra de solo é submetida a 26 golpes e não 27 golpes Porém as demais informações estão corretas QUESTÃO 2 Considere um ensaio de compactação de solo realizado com uma determinada energia fornecendo uma umidade ótima e densidade seca máxima Se for realizado outro ensaio de compactação com o mesmo solo mas com uma maior energia o resultado é a uma menor densidade seca máxima e uma maior umidade ótima b uma maior densidade seca máxima e uma maior umidade ótima c o mesmo d uma maior densidade seca máxima e uma menor umidade ótima e uma menor densidade seca máxima e uma menor umidade ótimo QUESTÃO 3 No perfil abaixo se lançou um aterro com altura de 3 m e 𝜸 𝟏𝟗𝒌𝑵𝒎³ em julho de 2014 Qual o 𝑪𝒗 da camada argilosa sabendose que em dezembro de 2018 o recalque por adensamento primário era 8 cm DADOS γ aterro19kN m ³ haterro3m t442anos139389120s ρ8cm008m γ areia19kNm ³ hareia8m H 2 2 H d2 e02 γ argila sat 20kN m ³ Cc1674 γ w10kN m ³ hw10m Passo 1 Determinar as tensões efetivas inicial e final σ i γareiahareia γ argilasat H 2 γ whw σ i 1982021010 σ i 92kPa σ f σi σU σ f 921931 σ f 149kPa Passo 2 Determinar o recalque total H Cclog σf σi H 1e0 H 1674log 149 92 4 12 H 0467m Passo 3 Calcular a porcentagem de adensamento médio U ρ H 0 08 0467 0171217 Passo 4 Definir o fator tempo conforme U Segundo tabela T v00227 Passo 5 Calcular Cv CvT vH d 2 t Cv 002272 2 139389120 Cv65110 10m 2 s Cv65110 6cm 2s QUESTÃO 4 Sobre o perfil da figura abaixo será lançado um aterro com 2m de altura e 𝜸 𝟏 𝟕𝒕𝒇𝒎³ Estimase que o tempo de adensamento será de 2 anos Considerando que ensaios de laboratório forneceram 𝑪𝒗 𝟒𝒙𝟏𝟎𝟒𝒄𝒎𝟐𝒔 verifique se a estimativa de projeto está correta DADOS γ aterro17tf m ³ haterro2m t2anos63072000 s Cv410 4c m 2s hareia3m H 2 4 5m H d9m900 cm γ w10kN m ³ hw4 5m Passo 1 Calcular T v CvT vH d 2 t 410 4 T v450 2 63072000 T v0124 Conforme tabela U 40 Em t 2 anos ocorrerá um recalque de aproximadamente 40 do recalque total da camada argilosa após o lançamento do aterro Logo a estimativa apresentada está errada Passo 2 Calcular t para U 99T v1781 CvT vH d 2 t 410 41781450 2 t t901631250s2859anos Assim comprovamos que a estimativa apresentada no enunciado está incorreta QUESTÃO 5 Uma camada de argila com espessura de 6m e dupla face drenante é submetida a uma carga uniformemente distribuída de 61 tfm² Um ano após o carregamento 50 do adensamento médio da camada já ocorreu Qual o valor do coeficiente de adensamento DADOS γ a plicado6 1tf m³ hargila6 m H d3m t1ano31536000s U 50T v0197Tabela Passo 1 Calcular Cv CvT vH d 2 t Cv 01973 2 31536000 Cv56210 8m 2 s QUESTÃO 6 Um ensaio de adensamento foi realizado em amostra de argila que possui 25cm de espessura O tempo necessário para atingir uma porcentagem média de adensamento de 50 foi de 20 minutos Pedese o coeficiente de adensamento Cv e o tempo para uma camada de 3m de espessura e drenagem simples atingir 90 de recalque Passo 1 Calcular Cv CvT vH d 2 t Cv0197125 2 1200 Cv25610 4c m 2s Passo 2 Calcular t U 90T v0848 25610 40848300 2 t t298125250s945 anos QUESTÃO 7 Um determinado talude ilustrado em anexo deverá ter seu fator de segurança determinado conforme a equação geral Desta forma e com as informações a seguir determine seu fator de segurança e indique se há condições de estabilidade ou instabilidade para o referido talude γ155kNm³ 45º c10kPa Imagem do talude em anexo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Fatia c kNm² tg φ Δx m θ L m h m An m² W kNm θ rad Wsen θ cos θ u Wcos θ uΔxcos θ 14 153 261216 1 10 085 18 6 1810 225 2025 31388 0105 3281 099 5 0 31216 0 26658 44857 2 10 085 18 19 1904 368 5337 82724 0332 26932 094 6 0 78217 0 66797 86931 3 10 085 18 33 2146 169 4833 74912 0576 40800 083 9 0 62826 0 53653 79245 4 10 085 18 49 2744 295 4176 64728 0855 48851 065 6 0 42465 0 36265 78086 5 10 085 08 66 1967 186 0744 11532 1152 10535 040 7 0 4690 0 4006 52363 6 Σ Σ 130399 Σ 219414 Σ 341481 FS 262 Talude resiste bem as solicitações registra solicitacoes para atendimento