Mecânica dos Solos

1 QUESTÃO 1 Valor 25 pontos Durante um ensaio de adensamento realizado em laboratório uma amostra de solo argiloso saturado foi submetida a incrementos de carga verticais em um edômetro Os seguintes dados foram registrados Pressão efetiva kPa e 10 1144 20 1111 40 1069 80 1002 160 0886 320 0756 640 0634 1280 0531 640 0535 160 0545 40 0554 10 056 a Construa o gráfico e logσ e estime os seguintes parâmetros do solo O coeficiente de compressão Cc considerando a fase de carregamento primário O coeficiente de expansão Cs considerando a fase de descarregamento A tensão de préadensamento utilizando o método gráfico de Casagrande b Usando os dados de Cc Cs e tensão de préadensamento calculados acima determine o recalque da camada de argila A obra transmitirá uma tensão 𝜎 250 𝑘𝑃𝑎 As os pesos específicos da areia seca e saturada são respectivamente 13 kNm3 e 18 kNm3 e o peso específico saturado da argila é 21 kNm3 A argila se encontra com um índice de vazios inicial 𝑒𝑜 07 2 QUESTÃO 2 Valor 25 pontos Três corpos de prova de solo residual de granitognaisse são ensaiados em uma prensa de cisalhamento direto As informações de cada ensaio estão nas tabelas abaixo Os corpos de prova são prismáticos de lado igual a 100 mm e altura 20mm a Traze as curvas de tensãodeslocamento para os três corpos de prova b Traze a envoltória de resistência e determine os parâmetros de resistência usando o critério de MohrCoulomb coesão e ângulo de atrito interno do solo Corpo de prova 1 Tensão Normal 100 kPa Corpo de prova 2 Tensão Normal 200 kPa Corpo de prova 3 Tensão Normal 300 kPa Leitura Deslocamento Horizontal mm Força Horizontal N Leitura Deslocamento Horizontal mm Força Horizontal N Leitura Deslocamento Horizontal mm Força Horizontal N 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 025 180 2 025 220 2 025 260 3 05 340 3 05 420 3 05 530 4 075 510 4 075 660 4 075 790 5 1 670 5 1 860 5 1 1040 6 125 760 6 125 1010 6 125 1220 7 15 810 7 15 1100 7 15 1340 8 175 820 8 175 1140 8 175 1390 9 2 800 9 2 1120 9 2 1360 10 225 780 10 225 1100 10 225 1340 1 a curva e x log σ Cc índice de compressão É o módulo da inclinação da reta virgem trecho retilíneo da curva na fase de carregamento primário dois pontos da parte virgem 160 e 1280 kPa e1600886 e1280 0531 log10160 22041 log10 1280 31072 Cc e160 e1280 log 1280 log 160 0886 0531 31072 22041 0355 09031 Cc 039 Cs Indice de expansãorecompressão É o módulo da inclinação da reta de descargarecarregamento curva quase horizontal dois pontos da descarregamento e10 e640 log1010 1 log10 640 28062 Cs e10 e640 log10 log640 0560 0535 1 28062 0025 18062 00141 Cs 00141 horizontal Regiáo de maior survolura 80k Pa Ponto A A log30 e30 19031 1002 tangente usando os vizinhos e10 e e160 m tan e160 e40 log160 log40 0886 1069 22041 16021 m tan 0304 bissetriz θbis 12 arctan m tan m bis tan θbis m bis 0149 Equação da bissetriz passando por A e eA m bis log σ log 80 e 175 039 log σ interseção log σp 1888 σp 77 kPa 80 kPa b Recalque da camada de argila Areia seca γd 13 kNm³ 1m no topo Areia saturada γsat 18 kNm³ γ 18 981 819 kNm³ 2 m Argila saturada γsat 21 kNm³ γ 21 981 1119 kNm³ h 34 m e007 Δσ 250 kPa tensão efetiva inicial no centro da argila no topo a 3 m σ 113 2 819 2938 kPa do topo ao centro H2 17 m acréscimo 17 1119 1902 kPa σ0 cent 2938 1902 484 kPa Verificar regime OC δp 77 kPa 484 kPa solo levemente sobre adensado OCR 77484 16 como δ0 Δσ 484 250 298 kPa σp longo prazo recalque S H Cs 1 e0 log σpσ0 Cc 1 e0 log σ0 Δσ σp parcela recompressão Cs 1 e0 log 77484 0014 17 log 159 00019 parcela virgem Cc 1 eo log 29877 039 17 log 387 01375 somando e multiplicando por H 34 m S 0468 m 47 cm Cc 039 Cs 0014 σp 77 80 kPa Recalque argila S 047 m 2 corpos de prova base quadrada 100 mm x 100 mm tensão de cisalhamento τFA A001 m² Força em N 001 m² sai em Pa 1000 kPa Tensões normais 100 200 300 kPa 2 curva tensão x deslocamento σn 100 kPa F N 0 180 340 510 670 760 810 820 800 780 τ kPa 0 18 34 51 67 76 81 82 80 78 σn 200 kPa F N 0 220 420 660 860 1010 1100 1140 1120 110 τ kPa 0 22 42 66 86 101 110 114 112 110 σn 300 kPa FN 0 260 530 790 1040 1220 1340 1390 1360 1340 τ kPa 0 26 53 79 104 122 134 139 136 134 Digitalizado com CamScanner b envoltória de resistência moh coulombs para 100 kPa Fmáx 820 N τf 8200011000 82 kPa para 200 kPa Fmáx 1140 N τf 114 kPa para 300 kPa Fmáx 1390 N τf 139 kPa ajuste da reta τf c σn tan φ repussão linear slope 139 82 300 100 57 200 0285 inclinação da reta envoltória tan φ 0285 φ 159 reta τ c mσ c τ mσ c 111667 0285 200 5467 kPa equação da envoltória τf kPa 547 0285 σn kPa τf 547 0285 σn C 547 kPa φ 159 Digitalizado com CamScanner