Lista de Exercícios - Mecânica dos Solos II

Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II Prof Erinaldo H Cavalcante 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL MECÂNICA DOS SOLOS II PROF Erinaldo Hilário Cavalcante 4ª Lista de Exercícios LISTA DE EXERCÍCIOS Percolação em Solos Fluxo Bidimensional 1 Calcular o volume que escoa em 24 horas através da fundação da barragem de concreto abaixo Calcule as cargas totais e a pressão neutra nos pontos indicados 2 Calcular a vazão que escoa através da barragem de terra da figura abaixo L 200 m NA 12 m K 15x104cms montante jusante 3 2 1 4 5 Filtro de pé L 200 m NA 12 m K 15x104cms montante jusante 3 2 1 4 5 Filtro de pé Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II Prof Erinaldo H Cavalcante 2 3 Calcular as piezométricas e respectivas poropressões atuando nos pontos em A B C D E e F w 10 tfm3 60 m RN E 05 m C D B Cotas yB 40 m yC 55 m yD 20 m NA NA A Linha Freática F 60 m RN E 05 m C D B Cotas yB 40 m yC 55 m yD 20 m NA NA A Linha Freática F 4 Calcular keq e a vazão unitária Q Dados kx 60 x104 cms e ky 10 x 104 cms Seção real NA 27 m kx ky 170 m 6 m 60 m NA NA 27 m kx ky 170 m 6 m 60 m Seção transformada NA 27 m m keq NA NA 27 m m keq 5 Calcular a vazão total que percola por metro de seção da barragem de terra abaixo e o gradiente hidráulico no elemento I Calcular também as cargas piezométricas nos pontos B C e D Um piezômetro instalado no ponto E terá no seu interior o NA registrado até que altura Considere o RN como sendo a base da barragem 0 E Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II Prof Erinaldo H Cavalcante 3 6 Com dados da Figura 1 e considerando que o meio é isotrópico e homogêneo pedese a O esboço da melhor rede de fluxo para a situação apresentada b A vazão que percola através do maciço de solo e a descarga total em 1 ano A seção tem 400 m de extensão c As tensões geostáticas total e efetiva nos pontos A B e C d A altura que a água se eleva dentro de um piezômetro instalado no ponto C Dados Figura 1 Dados do solo onde ocorre a percolação 7 Refaça a questão anterior considerando que o maciço da fundação é anisotrópico sendo que as permeabilidades são as seguintes 8 Determine a vazão de água que percola pela fundação da cortina de estaca mostrada a seguir 3 6 3 18 2 01 10 k m kN cm s x sat cm s x cm s x 1 10 10 02 5 6 h v e k k NA NT NT impermeáve l k m s x 10 02 6 Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II Prof Erinaldo H Cavalcante 4 9 Trace a rede de fluxo para a situação apresentada na figura a seguir e determine as subpressões hidrostáticas atuando nos pontos A e B Dado k 5 x 105 ms 10 Para cada uma das três seções seguintes calcule i as cargas total piezométrica e a pressão neutra nos pontos indicados ii A vazão que ocorre pelo maciço por unidade de comprimento iii o gradiente hidráulico no elemento com as dimensões indicadas NA NT NT B A Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II Prof Erinaldo H Cavalcante 5 yA 25 m yB 48 m yC 24 m yE 95 m yB 123 m yC 74 m yD 29 m yB 120 m yC 64 m yE 63 m yF 65 m Cotas altimétricas Cotas altimétricas Cotas altimétricas UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL MECÂNICA DOS SOLOS II PROFESSOR Erinaldo H Cavalcante 5ª LISTA DE EXERCÍCIOS COMPRESSIBILIDADE E ADENSAMENTO DE SOLOS 1 O que você entende sobre a compressibilidade dos solos 2 Descreva o modelo que simula da forma didática a compressibilidade das argilas saturadas modelo analógico de Terzaghi 3 Quais as relações entre Grau de Adensamento e o índice de vazios as tensões efetivas e a poropressão de um solo 4 Descreva o modelo que simula da forma didática a compressibilidade das argilas saturadas modelo analógico de Terzaghi 5 Faça um esboço explicando o que vem a ser a fase de recompressão adensamento primário e adensamento secundário 6 Definir a Adensamento b Pressão de préadensamento c Razão de préadensamento d Solos préadensados e Solos normalmente adensados f Recalque primário e recalque secular 7 Qual a diferença entre adensamento e compactação de um solo 8 Uma camada de solo argilosa normalmente adensada sofreu um rebaixamento do nível dágua Como variou o OCR deste solo durante o processo Explique 9 Uma camada de solo argilosa normalmente adensada sofreu uma elevação do nível dágua Como variou o OCR deste solo durante o processo Explique 10 Descreva como é feito o ensaio de adensamento Descreva os métodos para a determinação da tensão de préadensamento em laboratório 11 Descreva os métodos para a determinação do coeficiente de adensamento vertical de Terzaghi Cv em laboratório 12 Algumas vezes para acelerar o recalque são utilizados drenos verticais Como seriam esses drenos Explique e faça um esboço 13 Uma camada de argila com 6 metros de espessura drenada por ambas as faces recebe um carregamento uniformemente distribuído Determinar o tempo em anos para que ocorra 95 de adensamento Dados Cv 4 x105 cm2s Resp 81a7m 5d 14 Uma camada de argila mole saturada com 6 metros de espessura possui um valor médio do coeficiente de adensamento vertical Cv igual a 492 x 104 cm2s A carga de um edifício aumentou a tensão vertical média sobre essa camada de argila no meio provocando um recalque Quantos dias serão necessários para que ocorra metade do recalque total a Considerando que a camada de argila está situada entre dois estratos de areia Resp 1a 1m 20d b Considerando que a camada de argila está apoiada sobre uma maciço rochoso impermeável Resp 4a 16m 21d 15 Em um terreno constituído por uma camada de 4 metros de argila mole sobre uma camada de areia será construído um aterro Para se estudar a evolução dos recalques desta camada de argila duplamente drenada com o tempo precisase do coeficiente de adensamento vertical Cv Este coeficiente pode ser calculado estimandose o coeficiente de compressibilidade av 006 kPa1 e o coeficiente de permeabilidade k 3 x 106 cms 3 x 108 ms sendo o índice de vazios e 3 Determine a O coeficiente de adensamento vertical Cv Resp 2 x 103 cm2s b O tempo para que ocorra 50 de recalque Resp 45d c Que recalque terá ocorrido 90 dias depois da construção sabendose que o recalque total seria de 50 cm Obs Utilizar a Tabela 1 para achar o adensamento em função do Fator Tempo Resp 345 cm Adote a 10 kNm3 U T U T 60 0287 70 0403 61 0297 71 0416 62 0307 72 0431 63 0318 73 0445 64 0329 74 0461 65 0340 75 0477 66 0351 76 0493 67 0364 77 0510 68 0377 78 0528 69 0389 79 0547 Tabela 1 Fator Tempo em Função da Porcentagem de Recalque 16 Uma camada de argila saturada normalmente adensada com 6 metros de espessura sat 17 kNm3 drenada por ambas as faces e sujeita a um acréscimo de tensão externa igual 132 kgcm2 apresentou as seguintes propriedades no ensaio de adensamento índice de vazios inicial igual a 102 índice de compressão igual a 023 e coeficiente de permeabilidade igual a 32x108 cmseg Pedese determinar a O recalque total da camada de argila e o tempo para que ele ocorra Resp rt 59 cm b Os tempos em que ocorreram 50 e 80 do recalque total calculado Resp Sugestão com o valor de recalque final calcular na equação geral o delta e Daí calcular o av e em seguida o Cv Adotar a 10 kgdm3 Tem dúvidas Me procure Prof Erinaldo Cavalcante