Resumo - Redes de Confluxo Não Confinado - 2023-2

REDES DE FLUXO NAO CONFINADO > Fluxo nao confinado: nao conhecemos as fronteiras da rede de fluxo > Solo homogéneo e isotropico quanto a permeabilidade. Ex: barragens de terra homogéneas V LFS > u=0, hp=0, . ht=ha IV fe i x Fronteiras conhecidas: _ iii (Linha de fluxo) iv (Linha equipotencial) (i) | Fronteira freatica livre E chamada de linha de fluxo superior. Como em qualquer superficie freatica, sobre esta linha todos os pontos tem u = 0 (h, = 0). E uma linha de fluxo. Consequentemente, h, = h, Sobre a LFS, a altura em relagao a um NR representa a CARGA TOTAL em qualquer ponto da LFS. (ii) | Fronteira de saida de fluxo livre Onde a agua emerge da regiao de fluxo para a atmosfera. Temos u = 0, mas nao representa uma LF nem uma LE. Condicoes de entrada da LFS: = B<9g0° NA p Vv x A linha freatica deve ser perpendicular ao / SS talude de montante, que @€@ uma equipotencial. quip B<90° SI TN NN MecAanica dos Solos II - Fluxo de 4gua em solos = B>90° x A linha freatica no seu trecho inicial a" é horizontal e a velocidade no a fen eS Se , — DP oO ponto de entrada é nula. ea ODS Aa S one os B>90° LFO9 "ba "pgs = a Oo. 4n “sce 2 f°, impermedvel *% Fale? 7% a abe Ak se \ . . FUG VV I IIIT III, Condicoes de saida da LFS: = B<9g0° x A linha freatica de saida deve ser . essencialmente tangente ao talude de jusante B<90° VYYYYYNW WY) INN = B>90° x A linha freatica de saida acompanha a vertical, seguindo a_ diregcao da gravidade. I Enrocamento de pe B>90° YPDYy £3 258) Hye permedvel ga Se ae WYNN NNNMKMMMMYM TRACADO DA REDE DE FLUXO 1. Linha de fluxo superior em barragens de terra homogénea 7 2 h haat B ’ ab a “Ti 1 3 Filtro 12: Linha equipotencial 13: Linha de fluxo MecAanica dos Solos II - Fluxo de 4gua em solos Mecânica dos Solos II - Fluxo de água em solos 1.1 – Solução para β < 30° 1o) Marcar o ponto M – início da linha de fluxo superior O ponto M dista 0,3m do ponto 2, sendo m a projeção da área molhada da LE de entrada 2o) Marcar o ponto 4 O ponto 4 dista “a” do ponto 3, marcado sobre o talude de jusante. O ponto 4 pode ser localizado pela equação: β β β 2 2 2 2 cos cos sen H d d a − − = Onde: d = distância horizontal entre M e o ponto 3 H = nível de entrada 3o) Traçar a LFS – parábola A origem do sistema é o ponto 3 – arbitra-se x e conhece o y entre 3 e 2 d a sen H x a sen y . cos 2 . . cos 2 2 2 2 2 β β β β − + = β 0,3m M m – distância do ponto 1 até a entrada da LFS 1 2 β M 4 1 3 2 H a d y x M Corrigir a LFS Le 1.1 — Solucdo para 30°< B < 180° - METODO GRAFICO 1°) Marcar 0 ponto M — inicio da linha de fluxo superior 0,3m V | | M B TE. i. ie "a 1 m 2°) Marcar o ponto “o”, correspondente ao final da LFS Vv 1 P ~ ~ 10 d ao 3°) Tracar uma parabola da seguinte forma: x Tragar uma vertical por “o” x Tragar uma horizontal por M x Dividir OP e MP em numero = de segmentos x Unir “o” aos pontos de diferente MP e tracar horizontais pelos pontos de diferentes OP x Qs pontos de intersecgao formam parabolas MecAanica dos Solos II - Fluxo de 4gua em solos 4°) Corrigir a entrada da LFS x B = 180° : sem corregao x 90° <B < 180° :aLFS tangencia a vertical Redes de fluxo em solos anisotropicos quanto a permeabilidade x Solos compactados x Solos depositados Kh ky —> | ky rr —— ko ——>_ ks k, diferente k, normalmente, ky, > ky > Método Grafico de Transformagao de escala 1°) Tragar a barragem em escala natural RY 1 6 4 2°) Transformar a escala, tal que anf ey =y h 3°) Tracar a rede de fluxo na secao transformada x’, y’ Y “\ 1 6 4 4°) Transferir os nds para a secao natural x A nova rede de fluxo tera um aspecto distorcido na regiao de maior k. x As figuras serao retangulares e os angulos entre LF e LE serao menores que 90°. n . f * OBS? keouiy = Vk, -*, e OK egyy Dada a rede de fluxo abaixo, determinar a vazao total atraves do corpo da barragem homogénea (k = 5.10” cm/s), 0 gradiente no quadrado X e o diagrama de poro pressoes ao longo da superficie ED fs <i () ; py ‘ \ Ree w, é ; / = NG ; / ys | rently L Hl f s ‘Nee Oe Ow, ha; = ht; = 37,5m has = 24m ha3 = 15m ha, = 9m has = 0,3m MecAanica dos Solos II - Fluxo de 4gua em solos