Analise do Comportamento Mecanico dos Solos e Estabilidade de Taludes

Atividade comportamento mecânico dos solos 1 Descreva o significado deste gráfico diga qual o sigma1 das duas amostras indique os valores da coesão e o ângulo de atrito do sol e descreva como você fez para encontrar esses parâmetros 2 Um talude que tem solo com peso específico de 21kPa e ângulo de atrito de 35 e xkPa de coesão faça o que se pede a Achar o fator de segurança b detalhar todos os passos com os valores que vocês acharam TODOS OS PASSOS INCLUSIVE COM AS FÓRMULAS como conseguiu e o que significam os valores de b Z Zw e ângulo alpha Basicamente devese seguir os passos a seguir a Fator de segurança O fator de segurança é calculado pela relação entre a resistência ao cisalhamento e as forças atuantes Para calcular o fator de segurança precisamos dos valores de coesão e ângulo de atrito b Detalhamento dos passos com fórmulas e valores IREI ADOTAR PARA A COESÃO O VALOR DE 20kPa Passo 1 Calcular o peso do solo O peso do solo é calculado pelo produto entre o peso específico do solo e a área de referência Assim W γ solobZ Obtemos o seguinte Fatia b m Z m W 1 130 090 2457 2 150 230 7245 3 150 330 10395 4 150 410 12915 5 140 380 11172 6 140 280 8232 7 140 180 5292 8 140 060 1764 Passo 2 Calcular a poro pressão Z O poro pressão é calculada através do produto entre o peso específico da água 10 kNm² e a profundidade da linha dágua Portanto uγ águaZw Obtemos Fati a Zw u 1 00 0 000 2 08 0 800 3 19 0 190 0 4 26 0 260 0 5 26 0 260 0 6 19 190 0 0 7 13 0 130 0 8 04 0 400 Passo 3 Calcular a força de coesão Fcoe A força de coesão Fcoe é calculada através do produto entre a coesão 20 kPa e a largura corrigida da lamela conforme o ângulo α Portanto Fcoe c b cos α Assim Fatia b m α cos α cbcos α 1 130 4993 064 4039 2 150 4071 076 3958 3 150 3145 085 3517 4 150 2304 092 3260 5 140 1668 096 2923 6 140 1154 098 2858 7 140 700 099 2821 8 140 250 100 2803 SOMA 261 78 Passo 4 Calcular a força de atrito Fat A força de atrito é calculada através da seguinte equação tg ϕWcos α ub cosα Dessa forma Fatia b m α W1 u cos α sen α tg φW1cosα ubcos α 1 130 4993 2457 000 064 077 1107 2 150 4071 7245 800 076 065 2737 3 150 3145 10395 1900 085 052 3870 4 150 2304 12915 2600 092 039 5354 5 140 1668 11172 2600 096 029 4833 6 140 1154 8232 1900 098 020 3747 7 140 700 5292 1300 099 012 2394 8 140 250 1764 400 100 004 842 SOMA 24884 Passo 5 Calcular a força atuante P A força atuante em cada lamela é dada pelo produto entre o peso da lamela e o seno do ângulo α Assim Fatia α W1 sen α W1sen α 1 4993 2457 077 1880 2 4071 7245 065 4725 3 3145 10395 052 5424 4 2304 12915 039 5055 5 1668 11172 029 3207 6 1154 8232 020 1647 7 700 5292 012 645 8 250 1764 004 077 SOMA 22659 Passo 6 Calcular o fator de segurança O fator de segurança FS é dado pela seguinte fórmula Fator de segurançaFS FcoeFat Peso dosolo x senα Com os valores em mãos de cada uma das lamelas fazemos o somatório para obtermos os valores referentes ao taludo como um todo Como foi feito tudo isso temos como resultado final o seguinte Fator de segurançaFS 2617824884 22659 225estável No que diz respeito ao significado das variáveis b Z Zw e ângulo α temse o seguinte Variável b Referese à largura da base do talude É a distância horizontal da parte superior do talude até a sua base A largura da base é importante para cálculos relacionados à estabilidade do talude como a determinação das forças resultantes e momentos atuantes Variável Z Representa a profundidade do ponto considerado abaixo da superfície do solo É utilizada para calcular a pressão vertical efetiva no ponto em questão A pressão vertical efetiva é a diferença entre a pressão total e a pressão neutra Variável Zw Indica a profundidade da linha dágua abaixo da superfície do solo É utilizada para determinar a pressão hidrostática da água presente no solo acima da linha dágua A pressão hidrostática é calculada multiplicandose a profundidade da linha dágua pela unidade de peso da água Ângulo α Referese ao ângulo de inclinação da linha de fratura crítica em relação à horizontal Esse ângulo é utilizado para calcular a força de cisalhamento resistente ao longo da superfície de deslizamento Basicamente devese seguir os passos a seguir a Fator de segurança O fator de segurança é calculado pela relação entre a resistência ao cisalhamento e as forças atuantes Para calcular o fator de segurança precisamos dos valores de coesão e ângulo de atrito b Detalhamento dos passos com fórmulas e valores IREI ADOTAR PARA A COESÃO O VALOR DE 20kPa Passo 1 Calcular o peso do solo O peso do solo é calculado pelo produto entre o peso específico do solo e a área de referência Assim 𝑊 𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑏 𝑍 Obtemos o seguinte Fatia b m Z m W 1 130 090 2457 2 150 230 7245 3 150 330 10395 4 150 410 12915 5 140 380 11172 6 140 280 8232 7 140 180 5292 8 140 060 1764 Passo 2 Calcular a poro pressão Z O poro pressão é calculada através do produto entre o peso específico da água 10 kNm² e a profundidade da linha dágua Portanto 𝑢 𝛾á𝑔𝑢𝑎 𝑍𝑤 Obtemos Fatia Zw u 1 000 000 2 080 800 3 190 1900 4 260 2600 5 260 2600 6 190 1900 7 130 1300 8 040 400 Passo 3 Calcular a força de coesão Fcoe A força de coesão Fcoe é calculada através do produto entre a coesão 20 kPa e a largura corrigida da lamela conforme o ângulo 𝛼 Portanto 𝐹𝑐𝑜𝑒 𝑐 𝑏 cos𝛼 Assim Fatia b m α cos α cbcos α 1 130 4993 064 4039 2 150 4071 076 3958 3 150 3145 085 3517 4 150 2304 092 3260 5 140 1668 096 2923 6 140 1154 098 2858 7 140 700 099 2821 8 140 250 100 2803 SOMA 261 78 Passo 4 Calcular a força de atrito Fat A força de atrito é calculada através da seguinte equação 𝑡𝑔𝜙 𝑊 cos𝛼 𝑢 𝑏 cos𝛼 Dessa forma Fatia b m α W1 u cos α sen α tg φW1cosα ubcos α 1 130 4993 2457 000 064 077 1107 2 150 4071 7245 800 076 065 2737 3 150 3145 10395 1900 085 052 3870 4 150 2304 12915 2600 092 039 5354 5 140 1668 11172 2600 096 029 4833 6 140 1154 8232 1900 098 020 3747 7 140 700 5292 1300 099 012 2394 8 140 250 1764 400 100 004 842 SOMA 24884 Passo 5 Calcular a força atuante P A força atuante em cada lamela é dada pelo produto entre o peso da lamela e o seno do ângulo 𝛼 Assim Fatia α W1 sen α W1sen α 1 4993 2457 077 1880 2 4071 7245 065 4725 3 3145 10395 052 5424 4 2304 12915 039 5055 5 1668 11172 029 3207 6 1154 8232 020 1647 7 700 5292 012 645 8 250 1764 004 077 SOMA 22659 Passo 6 Calcular o fator de segurança O fator de segurança FS é dado pela seguinte fórmula 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑎𝑛ç𝑎 𝐹𝑆 𝐹𝑐𝑜𝑒 𝐹𝑎𝑡 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑥 sen𝛼 Com os valores em mãos de cada uma das lamelas fazemos o somatório para obtermos os valores referentes ao taludo como um todo Como foi feito tudo isso temos como resultado final o seguinte 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑎𝑛ç𝑎 𝐹𝑆 26178 24884 22659 225 𝑒𝑠𝑡á𝑣𝑒𝑙 No que diz respeito ao significado das variáveis b Z Zw e ângulo 𝛼 temse o seguinte Variável b Referese à largura da base do talude É a distância horizontal da parte superior do talude até a sua base A largura da base é importante para cálculos relacionados à estabilidade do talude como a determinação das forças resultantes e momentos atuantes Variável Z Representa a profundidade do ponto considerado abaixo da superfície do solo É utilizada para calcular a pressão vertical efetiva no ponto em questão A pressão vertical efetiva é a diferença entre a pressão total e a pressão neutra Variável Zw Indica a profundidade da linha dágua abaixo da superfície do solo É utilizada para determinar a pressão hidrostática da água presente no solo acima da linha dágua A pressão hidrostática é calculada multiplicandose a profundidade da linha dágua pela unidade de peso da água Ângulo α Referese ao ângulo de inclinação da linha de fratura crítica em relação à horizontal Esse ângulo é utilizado para calcular a força de cisalhamento resistente ao longo da superfície de deslizamento