Hidráulica dos Solos - Exemplos de Aplicação

EAM40 Geotecnia II Prof Adinele Gomes Guimarães adineleunifeiedubr HIDRÁULICA DOS SOLOS Exemplos de Aplicação AULA 12 2 Sik AD Wace Redes e ag aga eee Exemplo 1 ee Diferenga de carga RS Nahe sar Sines Em um ensaio de permeabilidade com carga k QL Ah QL 30 20 A00cm constante em laboratorio sdo Ah A kA 15x1072100 dados L20cm e A 2 e 100 cm Velocidade aparente Se o valor do coeficiente de h 400 permeabilidade é de 15x 2 vkik15 x 10 030cms 10 cms e uma vazao de L 20 30 cm3s deve ser mantida NA através do solo qual é diferenca de carga Ah pela Velocidade de percolacao amostra v 030 Ah J Determine também a n n 7 20100 15 cms velocidade aparente e de percolacgao sob as condigées do es ensaio para o valor da ETI L porosidade n igual a 20 Exemplo 2 Determinar a F quantidade de agua a que escoa através do 1S seem ae tubo indicado na pa figura O tubo tem leg Fn uma secao de 100 ce aS t cm e o solo um s L coeficiente de permeabilidade k vki 4x10 cms O tempo Ah de escoamento é de OkA 42 min Q Q Q L v 4 4x 193 P 199 e 30 Q 333 x 1073 cm3s Exemplo 2 Determinar a quantidade de agua que escoa através do ie si as tubo indicado na S m figura O tubo tem pa uma secao de 100 AED an an8 3 cm e o solo um L ta me t Q 33 3 x 10 em s coeficiente de permeabilidade k 4x10 cms O tempo de escoamento é de Q V VQt 42 min t V 333 X 1073 42 60 Exemplo 3 Fluxo Perpendicular Determine a k L 18 kNm3 vazao que h 30cm 18 kNim eq L3 4 Ly 4 Ly percola pelo Y2 19 kNim kz ky ky aparato 3 20 kNm3 mostrado na ke 40 figura OES RS a0 20 10 considerando o L 10cm 125x 107 25 x 10 5 x 107 ky 9X L 40cm Y 5 L 20cm 10cms e WyrxeAt4 Keq 222 x 10 cms 2 REDD SRR k 5x1076 ky 25 x 10 cms 2 2 k 5x1076 k3 752 125 x 10cms Exemplo 3 TTT EDK Akg Q Determine a vki vazAo 14 18 kNm A que h 30cm percola pelo Y2 19 kNm J aparato Y3 20 kNm QkiA mostrado na ae O ustom 530 k 5x YL 40 L 40cm Y 5 106 cms e Vr A 10cm tom Q 167 x 10 cms moon SY PEGS a Keg 222 x 107 cms Exemplo 4 Fluxo Paralelo k ka ly tke slp Determine 0 volume eq lL lp NA que percola na montagem Ah 1071510715 mostrada na figura keq 95415 ao lado considerando Keg 505 x 1073 cms k 10 cms L B 10 V kg 10 cms QkiAVakiAct lL lp 15cm A 10cm Vek act t5min 50 Ah 20 cme V 505 x 10 3 10 5 60 b 30cm V 101 cm3 Exemplo 5 Para o esquema da figura a0 lado ae h YsuB Gs Vw e Vy qual o indice de L Yo YSAT 1e vazlos da arela com Gs 265 L 50 que 2 Ysar 7 Yw Gs Vw Ysar correspondera 100 Yw e YVsat Yw ao seu estado de 100 cm areia movedica 50 YsaT 10 26510 15 100 10 75 10 Vw 10 kNm3 Exemplo 6 Na figura considere L 30 cm z 10 cm h 20 cm area do permeametro A 500 cm e peso especifico saturado da arela q 20 h kNm Pedese a Calcular o esforco que a areia esta exercendo na tela inferior b Determinar para um ponto P situado 10 vanes cm acima da tela inferior as cargas altimétrica total e piezométrica tomar como referéncia a cota da tela Tela Inferier c Parao mesmo ponto P calcular as tensodes totais efetivas e neutras d Qual seria a altura h para a ocorréncia do fenomeno da arela movedica a Calcular o esforco que a areia esta exercendo na tela inferior Esforco da areia Tensao efetiva 20 Ysat 20 kNm Vw 10kNm 10 ae Tensaéo total o 010 10 030 20 70 kPa 30 ei Poropressao fluxo ascendente u 020 010 030 10 60 kPa Tensao efetiva o o u706010 kPa i th pom ona elevacao cm pressao cm cm r Tela superior 30 10 40 Referéncia hp h l Lec 6040 i 0 30 i th pom ona 20 elevacao cm pressao cm a8 D 60 00 60 30 10 40 40 00 40 10 533 10 60 067 10 sa Infvin 433 533 Referéncia hg he l e Lec hp 433em0433m 6040 i 0 30 JO Pere mesto pont P eleuar aa tenatoe totais fetivan 20 Tensao total Db op 010 10 020 20 30 kPa Tela superior Poropressao fluxo ascendente 30 TaN geye Up hp yy 0433 10 433 kPa Keferencia Tenséo efetiva o o u 30 433 133 kPa 1 h Ysup L Yw 10 Felereapens hai ue 30 Yw ane h pst tw Ysat 20kNm Yw Vy 10 KNm3 h 30 20 10 10 A Exemplo 7 Calcule a velocidade de C descarga e de percolacao A D para os dois solos o co Solo 1 a i A 019 m ny 05 E k 05cms Solo 2 Az 038 m Lf i oe 4 nog 03 yt Nivea Ref kz 03 cms 7 Sa ob Adotar Ant A 90 Exemplo 7 3 Calcule a velocidade de C 30 descarga e de percolacao A D 15 para os dois solos e E 00 Solo 1 A 019 m a al ny 05 2 k 05 cms Solo 2 A 038 m LW 4 om Nog 03 yt Nivea Ref k 03 cms Wa Adotar Vw 10 kNm A 90 00 90 Exemplo 7 3 Calcule a velocidade de C 30 descarga e de percolacao A D 15 para os dois solos E 00 00 00 Solo 1 A 019 m a al ny 05 2 k 05 cms Solo 2 A 038 m LW 4 om Nog 03 yt Nivea Ref k 03 cms Wa Adotar Vw 10 kNm A 90 00 90 Exemplo 7 0 99 O Calcule a velocidade de C 30 d d laca escarga e e percolacao A D 15 00 para os dois solos Solo 1 2 am e 0 A 019 m ee n 05 k 05 cms Solo 2 Az 038 m Ww i ee 4 ny 03 LO Nivel Ref k 03 cms Wa Adotar Yy 10kNm3 Exemplo 7 Calcule a velocidade de C 30 Yr rcolaca scr de ora Dw Solo 1 EK 00 00 00 A 019 m ae m 05 c 9 k 05 cms Solo 2 A 038 m2 10 n 03 LO k 03 cms ee a af Nivel Ret Adotar Vw 10 kNm Exemplo 7 Calcule a velocidade de C 30 9 9 Yr rcolaca venaoe fois colon oA D 15 15 00 Solo 1 EK 00 00 00 A 019 m ae ny 05 5 k 05 cms Solo 2 A 038 m2 10 n 03 LO k 03 cms ee a af Nivel Ret Adotar Vw 10 kNm A 90 00 90 Exemplo 7 0 50 50 Calcule a velocidade de C 30 9 9 descarga e de percolacao A D re SE a para os dois solos E 00 00 00 Solo 1 A 019 m ae ea Q2Q1 ny 05 E Solo 2 hp he h hy O ky A ky A A 038 m ali Lec Lep ny 03 LO jp 90 he hc 00 C C ky 03 cms Sf QE 03 3 3800 05 1900 Adotar FF Yw 10 kNm3 he 2793 cm A 90 00 90 Exemplo 7 B 70 20 90 Calcule a velocidade de C 30 207 2793 descarga e de percolacao para os dois solos pA D 15 15 00 E 00 00 00 Solo 1 A 019 m ee n 05 he he he ky 05 cms hc 2793 30 lo 2 Solo os hc 207 cm Az 038 m uw 4 ee Nz 03 WO D Nivea Ref k 03 cms Wa Adotar po nc ptr rrse sana Yw 10 kN m he 2793 cm Exemplo 7 Calcule a velocidade de de Desvaven descarga e de percolacao A para os dois solos i k he hp n V4 1 Solo 1 a ll Lep A 019 m2 ES os 2793 00 ny 05 O 2 nn k 05 1 05 cms v v 0931 cms Solo 2 ye 2 uw 4 Az 038 m om Lo ve Vn Velocidade de n 03 i 1 ny Percolacgao ay E Niva Ret k 03 cms ie 7 0931 pP 05 Adotar B 70 vP 1862 cms Yw 10 kNm C 2793 D 00 Exemplo 7 i Velocidade Calcule a velocidade de Solo 2 de Descarga descarga e de percolacao para os dois solos k hg h aw Vo A Solo 1 a ell Lec A 019 m2 90 2793 5 v2 03 ky 05 7 1 05 cms v V2 0470 cms Solo 2 2 Ww Az 038 m py v2 Velocidade de n 03 LO 2 N Percolacéo ay Nivel Ref k 03 cms ce 0470 vp 03 Adotar B 90 v 157 cms Yyw 10kNm C 2793 D 00 Exemplo 8 A quantidade de agua oe que percola através da mrecosenecnc dd v camada de areia 10 esquematizada na 4 figura ao lado foi Y estimada em 12 mdia y jE por metro linear y cs Instalados piezdmetros FU CRSP RE umn ae Os pressdes como sds EOS Sea hs SSD eR a RAE eae 2 indicadas na figura Calcular o coeficiente de permeabilidade dessa arela em cms 0 SO 100 150 200 im Uses Ah 4 TTT Tee e 7 ee 10 f tee QkiAk I A Ah Tob b maaan 4 7 7 g jae H i Por metro 6 La Spe a A y linear SCORE Gea hs Sei NEC 8 3 L LSS k ca i MN AhA 3 139104 3050 100 13 150 200 rn k 0 400 200 x 100 Q 12 mdia 139 cms k 0173 cms Llna Ina 13030100m10cm k 173 x 10t cms Ah hya hwa 1174m 400 cm H642m200cm Exemplo 9 Para situacio de ET rr um la g0 sem A 0 k Ah A V alimentacdo of8 cs o L t Agua ilustrada Agua na figura ao H V y lado verificar 45 desssescereseseeeenesedfersseeeensnsereg quanto tempo o 3 L VAcH levara para que A seat suse c kAh V um lago seque 8 eS Ses Ere ees A levando em 2s mike arenusy BES 1 conta somente a ae ra Lees inne Mee permeabilidade fr MIN ree aN aia grossal ss Hel desprezando a SU ae Rh gee verte non jg STINE evaporacao t 10 Agua eee 1000 400 wt ot t Eee oo e 2 x 105 1000 a httenatesenaeecnnseesnaes seapttesssessnent 0 Po EE URE oa 1 BEES See Site arenoso 155 t 20000000 s posta gene at ROM gS Be fate Soe Ai te pi RIK 2 x 10 Semis oe os ren APE ant cae oi aot qe ase Sea ee os A fag a Ee ayeae cd hana ts Avela grossa ty 3 t 231 dias Lape aaron ADA ee gate Teta eT a de Mopa nas te 1g ee SS ES Te Fe tat Te aa H 10m 1000 cm L4m400cm Ah h hy 10010m1000cm Fluxo perpendicular aos extratos Exemplo 10 H Keg D v0 OD Determinar a vazao de Ay 4 Hp 4 Ay Agua que escoa ky Kp ky através do tubo indicado na figura il Os solos possuem os as 30cm el seguintes coeficientes 7 lio 10 o de permeabilidade Le i kya 2x107 cms tt a B ne ie kp 1x10 cms iat A area do tubo é de 100 cm k 0 23x1074 To0 X10 ems 2x10 1x10 2x1074 Exemplo 10 keq 23 X 1074 cms Determinar a vazao de Agua que escoa a através do tubo indicado na figura il Os solos possuem os as 30cm el seguintes coeficientes 7 lio 10 o de permeabilidade Le i 4 lea i ae ky 2X 1 cms IN B et kp 1x107 cms A area do tubo é de 100 cm Q vki QkiA A 4015 Q 23 X 1074 a 100 25 x 102 cm s