Lista de Exercícios Resolvidos - Mecânica dos Solos II - Ensaios de Cisalhamento e Compressão

UNIVERSIDADE CATÓLICA DO SALVADOR ESCOLA DE ENGENHARIA ENG369 Mecânica dos solos II Prof Miriam de Fátima Carvalho 1 Os seguintes resultados foram obtidos de um ensaio de cisalhamento direto Pedese determinar os parâmetros de resistência desse solo CP Tensão Normal kPa Tensão Cisalhante kPa 1 100 130 2 200 185 3 300 240 2 Sobre uma amostra de solo arenoso foram realizados ensaios de cisalhamento direto que forneceram os resultados abaixo Pedese a Determinar a envoltória de resistência do solo b Com a mesma amostra desejase realizar um ensaio de compressão triaxial com tensão confinante de 250kPa determine as tensões no instante de ruputura para o ensaio triaxial e a tensão principal maior nesse instante CP Tensão Normal kPa Tensão Cisalhante kPa 1 200 120 2 300 175 3 500 290 3 Num ensaio consolidado drenado CD roperamse dois corpos de prova com tensão de confinamento de 200kPa e 350kPa dos quais obtiveramse tensão desviatória sis3 na ruptura igual a 600kPa e 1050 kPa respectivamente Determine os parâmetros de resistência deste solo 4 Uma amostra de argila normalmente adensada submetida a um ensaio CU com uma tensão confinante de 400kPa apresentou na ruptura diferença de tensões principais de 300kPa e ângulo de atrito efetivo de 35º Estime a pressão neutra na ruptura da amostra 5 Um teste triaxial do tipo drenado CD foi realizado em uma areia Na ruptura obtevese a seguinte relação 1 3 40 Se a tensão confinante utilizada no ensaio foi de 100 kPa pedese o ângulo de atrito efetivo do solo e um esboço da sua envoltória de resistência em conjunto com o círculo de Mohr na ruptura 6 De um ensaio de compressão triaxial numa amostra de solo coesivo obtevese as seguintes tensões efetivas Tensão principal maior 8MNm2 e Tensão principal menor 2MNm2 Ângulo de inclinação do plano de ruptura é 60 com a horizontal Representar os dados acima num diagrama de Mohr Calcular a coesão e ângulo de atrito interno 7 Num ensaio adensado rápido CU romperamse dois corpos de prova com tensões confiantes de 200 e 400kPa As tensões no instante da ruptura foram CP 3 1 u 1 200 350 140 kPa 2 400 700 280kPa Calcular a a envoltória de tensões totais s f e t fs b a envoltória de tensões efetivas s f e t fs c as tensões do plano de ruptura para o corpo de prova 2 8 Uma argila normalmente adensada tem resistência não drenada igual a 100kPa Em condições drenadas 30 Se ela rompe numa situação não drenada quais serão as tensões principais efetivas no instante da ruptura 9 Os seguintes resultados foram obtidos em um ensaio não drenado UU 3 kPa 70 140 210 1 kPa 217 294 357 c 51 53 52 Determinar a envoltória de resistência não drenada e estimar o ângulo de atrito interno O que se pode dizer sobre esse solo Justifique 10 Um ensaio de compressão triaxial drenado CD realizado com uma argila normalmente adensada revelou que a ruptura deuse segundo um plano formando um ângulo de 58 com a horizontal A tensão confinante era de 300kPa Estimar 1 a relação de tensões principais e a diferença de tensões principais na ruptura 11 Uma amostra de argila foi submetida a um ensaio CU com uma tensão de confinamento de 200 kPa A tensão desviatória de ruptura da amostra foi de 600 kPa Sabendose que os parâmetros de resistência efetivos da amostra são c 15 kPa e 30o determine a pressão neutra na ruptura da amostra b Ângulo que o plano de ruptura faz com o plano horizontal c Quais as tensões normais e cisalhantes no plano de ruptura 12 Determinar a trajetória de tensões para o corpo de prova de solo normalmente adensado cuja curva tensãodeformação está representada a seguir com as respectivas leituras de pressões neutras Determinar também a envoltória de resistência do solo A tensão confinante do CP foi 200 kPa 0 50 100 150 200 250 300 Tensão desviatória kPa 0 2 4 6 8 10 12 14 Deformação axial conf 200kPa u 13 Amostras de solo compactadas oriundas do solo residual do granulito de SalvadorBa foram submetidas a ensaios de cisalhamento direto sendo os ensaios conduzidos com amostras inundadas e ruptura lenta Utilizando os resultados que são apresentados abaixo determinar os parâmetros de resistência da envoltória Mohrcoulomb Adotar como critério de ruptura a resistência máxima b Se um ensaio triaxial do tipo consolidado drenado fosse realizado com este solo e a tensão principal maior efetiva obtida no momento da ruptura fosse 200kPa quais seriam as tensões no plano de ruptura 14 Duas amostras de uma mesma areia saturadas foram moldadas com a mesma compacidade relativa e submetidas a ensaios triaxial tipo consolidado e drenado No início do ensaio a amostra 1 apresentava tensão confinante igual a 400 kPa e contra pressão poropressão igual a 350 kPa e a amostra 2 apresentava tensão confinante igual a 200 kPa e contrapressão poro pressão igual a 150 kPa Responda a Qual das duas amostras deve apresentar maior tensão desviatória na ruptura Justifique b Qual a tensão principal total maior na amostra 1 se o ângulo de atrito interno efetivo desta areia é 35 15 Uma amostra de solo submetida a um ensaio consolidado não drenado CU confinada com 150kPa forneceu na ruptura uma tensão desviatória de 450 kPa Sabendose que para as condições efetivas o ângulo que o plano de ruptura faz com a horizontal é igual 58o e a coesão efetiva é igual a 9kPa pedese a Pressão neutra na ruptura b Tensões normais e cisalhantes no plano de ruptura c Os parâmetros da trajetória de tensões efetivas para o solo a e β d Até que profundidade você escavaria este solo sem o auxílio de escoramento Considerar o peso específico do solo de 167kNm3