Prova Mecanica dos Solos II - Questoes Resolvidas e Comentarios

Questões Provas Mecânica dos Solos II Questão 1 Qual é a tensão efetiva no ponto A dado um ℎ de 08 m A V os pontos M e Q apresentam a mesma carga total B V os pontos O e S apresentam mesma carga total C F Os pontos M e P apresentam mesma carga altimetrica D F o ponto N apresenta uma carga piezométrica maior que o ponto O E F o ponto N apresenta uma carga altimétrica maior que o ponto R F V o ponto R tem carga total menor que o ponto N aI Sobre o sistema de drenagem quais os mais utilizados para drenar regiões de menor porte talude de menor porte muros etc e quais as funções que os filtros exercem nesse sistema Questões Provas Mecânica dos Solos II Questão 1 Qual é a tensão efetiva no ponto A dado um ℎ de 08 m la 1m l 15m ha 2m hT1 38m 08 i 053 l h 08 15 htA ht1 i la 38 053 1 htA 327 m hpA hTa ha 327 2 hpA 127 m A hpA W 127 10 A 127 Kpa A 05 10 05 20 A 15 A 15 127 A 23 KNm Questão 1 A tensão efetiva no ponto A igual a zero Qual a diferença de nível ℎ de entrada e saída do permeâmetro Para estas condições desenhe o diagrama de cargas A 05 m 10 m 15 m 05 m NR h y saturação areia 20 KNm 3 hTa ht1 i la hTa 3 h i 15 A 05 10 1 20 25 A 25 hp w 25 hp 10 hp 25 A A A haA 15 htA 25 15 4 htA hT1 i la 4 3 h 05 h 15 h 15 ha1 3m hp1 0 ht 3 ha2 25m hp2 05 ht 3 ha3 1m hp3 2 h 55 ha4 0m hp4 3 h 45 ht3 ht4 45 hp ha A 0 0 A A ht1 l la haA 2 3 1 3 s ⑨ ① of a r 33 544 5 Questão 2 Assinale a alternativa incorreta sobre a comparação entre os pontos em relação às cargas total de altura e de pressão Escolha uma opção a A carga de altura em B é igual a carga de altura em F b a carga total em A é igual a carga total em D c a carga total em G é igual a carga total em C d a carga de pressão em C é menor que a carga de pressão em G e a carga total em F é maior que a carga total em B Questão 3 A rede de fluxo da figura possui uma carga de altura de 14m no ponto A Baseandose nisso diga qual a carga total no ponto B e a carga de altura no ponto D sabendose que a perda de carga em cada equipotencial ℎ é de 05m hTB 14 3 05 155m haD 14 9 05 95m hT 14m haA 14m htB haD h 05m Questão 4 Observe os dois taludes do desenho e assinale a afirmativa correta considere os seguintes parâmetros para a camada de solo peso específico do solo 175 Knm3 c 12 KPa e ângulo de atrito 31 Escolha uma opção a Ambos os taludes são estáveis b O talude a tem fator de segurança menor que o talude b c O talude b tem fator de segurança menor principalmente em virtude da alta inclinação d A execução de um sistema de drenagem no talude a o tornaria estável com fator de segurança aceitável de 13 e As rupturas translacionais podem ocorrer em perfis profundos de solos homogêneos Questão 4 Prova 241 Observe os dois taludes do desenho diga qual deles é o mais estável o menos inclinado e com nível dagua a ou o mais inclinado sem o NA b Considere os seguintes parâmetros para a camada de solo peso específico do solo 175 Knm3 c 12 KPa e ângulo de atrito 31 Talude A Talude B Apesar de apresentar nível dágua e consequentemente poropressão o talude A é mais estável que o talude B F 12 17 5 10 10x 3 cos233 Fal 318 C 12 Kpa 10 17 5xCOS 33 SIN 33 8 17 5 knm3 Z ALTURA F 0 9 Vw zw M POROPRESSÃO B INCLINação Angulo De atrito F 12 1715x8 xcos45x fanzi 8 X 17 5 X COS45X SiN450 F 0 77 Questão 5 Baseandose nas questões discutidas em sala de aula sobre a ruptura ocorrida em Gramado diga por que a ruptura ocorrida certamente pode ser classificada como rotacional Explique os indícios que puderam ser observados no incidente que caracterizou este tipo de ruptura A ruptura ocorrida em Gramado pode ser classificada como rotacional devido a várias características observadas no incidente Primeiramente a superfície de ruptura apresentava uma forma curva típica desse tipo de deslizamento que geralmente ocorre em solos homogêneos como os argilosos O solo se movimentou em blocos definidos que mantinham certa coesão entre si outro indício comum de ruptura rotacional Além disso a presença de água no solo possivelmente devido às chuvas intensas aumentou a poropressão reduzindo a resistência do solo e contribuindo para a instabilidade O talude inclinado e relativamente uniforme também favoreceu a formação de uma superfície de ruptura circular Esses fatores em conjunto apontam para uma ruptura rotacional caracterizada pelo movimento em blocos sobre uma superfície curva Questão 6 Com relação aos movimentos de massa indique a alternativa incorreta a O escorregamento translacional ocorre em solos rasos normalmente em solos coluvionares ou resíduos residuais e é um escorregamento rápido b O fluxo de solo envolve a deformação de uma massa de solo que flui talude abaixo como um fluido viscoso ou líquido o gatilho que induza o fluxo pode ser o teor de umidade muito elevado ou um carregamento rápido tal como um terremoto que induza a liquefação c O creep é um tipo de fluxo de solo porém muito lento deixando cicatrizes do seu movimento d Os escorregamentos rotacionais são deflagrados somente quando há presença de água que induza a um aumento na poropressão e consequente diminuição na tensão efetiva atuante no solo e Somente nos escorregamentos verdadeiros rotacionais e translacionais podem calcular o fator de segurança Questão 7 Sobre o fenômeno de liquefação do solo marca alternativa incorreta a Pode ocorrer em estruturas onde exista fluxo ascensional e i icrítico b O fenômeno ocorre somente em areias sem a presença de água c Terremotos podem desencadear a liquefação de solos arenoso com nível dagua alto d Ocorrem em solos naturais onde o espaço entre as partículas está completamente preenchido por água e Quando a liquefação ocorre a resistência do solo é reduzida a zero Questão 8 Marque a alternativa incorreta sobre os métodos de exploração investigação do subsolo a O ensaio de palheta é usado para obter parâmetros em qualquer tipo de solo b O ensaio SPT é o mais popular rotineiro e econômico na exploração de subsolo e sua interpretação é de natureza empírica c Os ensaios de penetração estática possuem a vantagem de oferecer penetração rápida perfil estratigráfico contínuo alta precisão e repetibilidade d O ensaio CPT é uma ferramenta em que se pode instalar diferentes módulos investigação tal como vídeo resistividade teor de umidade florescência poropressão etc e O cone ambiental módulo de resistividade fornece dados qualitativos do solo contaminado Questão 9 Existem inúmeras soluções para estabilizar taludes com baixo fator de segurança Baseandose nesta afirmação indique a alternativa incorreta a A substituição de materiais só é justificável para solos de baixa resistência e pequena espessura b A drenagem sempre é uma solução adequada para o aumento do fator de segurança independente do local ou época do ano ou geometria do talude c A vantagem do emprego de muros de solos reforçados é que eles são auto drenantes ou seja o geossintético utilizado em sua construção permite a passagem de água d A proteção dos taludes contra a erosão é necessária para evitar a entrada da água da chuva e a erosão do solo superficial e a diminuição da inclinação do talude pode ser uma opção para melhorar o fator de segurança diminuindo os momentos instabilizantes atuantes Questão 10 Sobre o parâmetro de condutividade hidráulica marque a alternativa incorreta a Pode se correlacionar para o coeficiente de adensamento dos solos com a k menos para solos cimentados ou estruturados b É influenciado pela saturação do solo c Condutividade hidráulica e permeabilidade são sinônimos ou seja representam o mesmo parâmetro d É influenciado pela estratigrafia resultando em solos com anisotropia quanto à condutividade hidráulica e Podem ser realizados ensaios de campo para obter o parâmetro de condutividade hidráulica considerando o fluxo tridimensional Questão 11 A figura mostra uma barragem com carga de altura de 32m no ponto D Baseandose nestes dados assinale a alternativa incorreta Escolha uma opção a A linha AB é uma linha equipotencial b O ponto E possui uma carga total de 32m c A linha BDC é uma linha de fluxo superior d O ponto D possui uma carga total de 42m e A poropressão é igual a zero no ponto C Questão 12 Qual a função dos filtros em sistema de drenagem Quais os materiais que podem ser utilizados com o filtro O filtro assim como qualquer outro elemento filtrante tem a função de reter partículas assim impedindo que o sistema drenante entupa com o tempo e garantindo que vá funcionar durante toda a vida útil da estrutura Além de evitar o carreamento de partículas Os materiais que podem ser utilizados como filtro variam muito são eles geotêxtil material natural outros tipos de solo pedras britasseixo Questão 13 Quais os métodos de estabilização de talude que se baseiam na redução dos momentos estabilizantes Corrobore sua resposta citando pelo menos 2 métodos Os métodos de estabilização de taludes que se baseiam na redução dos momentos estabilizantes são as bermas de equilíbrio escavação na crista e introdução de esforços como muros ou tirantes Questão 14 Em quais situações se recomenda a utilização de ponteiras drenantes para a diminuição da poropressão Quando é necessário um sistema de rebaixamento do NFL assim sendo um sistema de drenagem temporário devido ao elevado custo pelo bombeamento necessário para conduzir a água coletada à superfície que capta a água e a remove do interior do maciço com o uso de um sistema de bombeamento É aplicado em taludes para rebaixamento temporário do nível freático Mecânica dos Solos II Prova P2 Turma B Prof Karla Heineck Departamento de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande do Sul 11112024 Aluno VITOR STOBBE Matrícula 314244 Questão 1 20 pontos A figura mostra um permeâmetro de nível constante onde a água percola por um meio perméavel Considerando h09m calcule a poro pressão em F sabendo que a carga de altura de F é 17 m e que a distância DF é igual a 11 m Dados carga da equipotencial AD 44m e comprimento da amostra de solo AC 18m 09m i ΔhL 0918 05 htf 44 i x l 44 05 x 11 385 m Questão 2 30 pontos Dada a rede de fluxo instalada abaixo da barragem responda a O quadrado mais próximo do ponto A possui 12 m de lado Considerando um Fator de segurança de 3 qual deveria ser o nível dágua máximo a montante para o projeto desta barragem dado γsat solo 18 kNm² b Para essa altura H calcule a tensão efetiva no ponto A que tem 54 metros de carga de altura 20 42 m H 4536 m ND14 NF4 66 m a B 12 m iproj 083 027 i ceir δ sub y w 810 08 027 H 12 x 14 H 4536 m b Ha 54 m Δh H ND 453614 0324 HTA 11136 m HTA 11136 13 0324 HTA 6924 hPA 6924 54 hPA 1524 μA 1524 x10 1524 KPa GA 12 x 18 4536 x 10 6696 KPa GA 66196 1524 GA 5172 KNm³ 17 Questão 3 10 pontos Considere o talude apresentado na figura abaixo com β 18 e espessura de solo de 6m Considerar o γsolo 18 kNm³ c 15 kPa e φ 35 a Qual o tipo de análise vocês usaria para calcular o fator de segurança deste talude Verifique se ele está estável ou não nessa situação b Verifique para o caso de chuvas intensas com o nível dágua de 6 m se o talude ficaria ou não estável 10 a F 15 6 18 cos 18 cos 18 635 6 18 cos 18 sin 18 F 262 13 ESTÁVEL b F 15 6 18 106 cos 18 tan 35 6 18 cos 18 sin 28 F 143 13 O TALUDE FICARIA ESTÁVEL Sentido do Movimento paralelo a superfície de fraqueza Associado a solos pouco espessos Ruptura ao longo de superfícies de fraqueza xistosidade foliação etc Questão 4 10 ponto A figura mostra uma barragem com carga de altura de 32m no ponto D Baseandose nestes dados assinale a alternativa incorreta a A linha AB é uma linha equipotencial b O ponto E possui uma carga total de 32 m c A linha BDC é a linha de fluxo superior d O ponto D possui uma carga de altura de 38 m e A poro pressão é igual a zero no ponto C Questão 5 Dentre os métodos de exploração do subsolo disponíveis qual o tipo de ensaio mais indicado quando precisamos conhecer o comportamento de solos moles tais como argilas de baixa capacidade de suporte a O ensaios de SPT b Cone c Palheta ou Vane test d Pressiómetro e Condutividade hidráulica Questão 6 Com relação aos movimentos de massa indique a alternativa incorreta a O escorregamento rotacional caracterizase por uma superfície de deslizamento curva o movimento é relativamente lento pode durar mais de uma semana e dá indícios antes de acontecer como o aparecimento de trincas b Os escorregamentos rotacionais são deflagrados somente quando há presença de água que induz a um aumento na poro pressão e consequente diminuição na tensão efetiva atuante no solo c O escorregamento translacional ocorre em solos rasos normalmente em solos coluvionares ou residuais é é um escorregamento rápido d O fluxo de solo envolve a deformação de uma massa de solo que flui talude abaixo como um fluido viscoso ou líquido O gatilho que induz o fluxo pode ser o teor de umidade muito elevado ou um carregamento rápido tal como um terremoto que induz a liquefação e O creep é um tipo de fluxo de solo porém muito lento deixando cicatrizes do seu movimento 18 Questão 7 Sobre os sistemas de drenagem marque a alternativa incorreta a Os filtros de proteção podem ser feitos de solo ou geossintéticos b O sistema de cortinas de poços profundos é utilizado quando a instabilidade envolve grandes áreas com superfícies de ruptura muito profundas c Os sistemas de ponteiras drenantes não podem ser usados como um sistema de drenagem permanente já que rebaixam o nível do lençol freático através de drenagem ativa d Os sistemas de drenagem são compostos por drenos e filtros os drenos devem ter capacidade de conduzir a água e os filtros devem ser capazes de não deixar colmatar o dreno nem permitir o carreamento de partículas e A drenagem profunda com trincheiras é a única opção efetiva para taludes naturais e grandes áreas instáveis Δh ΔHne Q k ΔH nfne im Δhl icrit γ subγ ω hi hentrada i l hi hentrada i l iicrit 1 na ruptura i icritFS 3 ou 4 F c γ Z γw Zw cos² β tan ø Z γ cos β sin β taludes infinitos