8/10/2019 Lista 03 - Consolidacao

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Universidade Estadual de Maring

Departamento de Engenharia Civil

2573 - Mecnica dos Solos

Prof. Msc. Christopher Fonseca

1) O perfil de um solo, onde ser construdo um prdio, consiste de uma camada de

areia fina com 10,4 m de espessura, sobre uma camada de argila mole normalmente

adensada com 2 m de espessura. Abaixo da camada de argila mole existe um depsito

de areia grossa. O nvel dgua est localizado a 3 m da superfcie. O ndice de vazios

da areia 0,76 e o teor de umidade da argila de 43%. O peso do prdio ir aumentar

o valor da tenso vertical no centro da camada de argila em 140 kPa. Estimar o

recalque primrio devido ao adensamento da argila. Assumir que o solo sobre o nveldgua esteja saturado, Cc= 0,3 e Gs= 2,7.

NA

Argila Mole

Areia Fina

Areia Grossa

3 m

10,4 m

2 m

2) Assumindo o mesmo perfil de solo do exemplo anterior, considera-se agora que a

argila seja sobreadensada, com OCR = 2,5, w = 38% e Cr = 0,05. Todos os outros

parmetros permanecem inalterados. Determinar o recalque devido ao adensamento

primrio da argila.

3) Considerar que a argila do exerccio anterior apresenta uma razo de

sobreadensamento igual a 1,5. Determinar o recalque devido ao adensamento primrio

desta camada.

4)Uma estrutura apoiada sobre uma camada de argila acusou um recalque de 14 mm

em 250 dias. Este recalque corresponde a 32% do recalque total previsto. Traar a

provvel curva tempo x recalque para um perodo de 12 anos, sabendo que a camada

drenada pelas duas faces.

5) Sobre uma camada de 10 m de argila compressvel se construiu um edifcio. A

camada de argila est entre duas lentes de areia. Dessa argila compressvel, foi retirada

uma amostra com 2 mm de espessura para a realizao do ensaio de adensamento.

Neste ensaio, permitiu-se a drenagem em ambas as faces da amostra investigada. Omesmo revelou que 50% do recalque ocorreram em 20 min. Calcular em anos, o tempo

que o edifcio recalcar a mesma porcentagem de recalque da amostra ensaiada.

LISTA DE EXERCCIOS 03: CONSOLIDAO

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6)Um armazm de 15 x 30 m ser construdo sobre o perfil de solo mostrado abaixo. A

estrutura se apoia sobre um radier, que se assume distribuir uniformemente as tenses

geradas pela obra sobre o terreno de apoio. Determinar o recalque total no centro do

prdio devido compresso da camada de argila, o recalque parcial deste ponto

depois de 5 anos e o tempo necessrio para a ocorrncia de 90% do recalque total.

7) Calcular a mxima altura que um silo de seo quadrada 10 x 10 m2, destinado a

estocar cimento (=16 kN/m), poder ter. O silo estar apoiado na cota -3,0 m do perfil

mostrado abaixo. Para sua utilizao, est prevista a abertura de uma estrada de 10 m

de largura. O recalque diferencial mximo permitido entre os pontos A (centro do silo) eB (canto do silo) de 3 cm. O ensaio de adensamento realizado na amostra

representativa retirada do meio da camada de argila forneceu: p = 160 kN/m e

CC= 0,35.

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8)Um aterro de 2 m de altura ( = 20,4 kN/m) ser construdo sobre uma grande rea.

Sobre este aterro ser executada uma sapata de 3 x 4 m, carregada com 1400 kN. O

peso especfico do solo de fundao de 16,8 kN/m e o N.A. est a 1 m da superfcie

do terreno. Calcular:

a) As tenses efetivas no perfil antes da execuo do aterro.

b) Os acrscimos de tenso devido construo do aterro ao longo da profundidade.

c) Os acrscimos de tenso devido sapata. Admitir a distribuio H:V = 2:1, e que a

sapata se apoia a 1,0 m da superfcie do aterro. Considerar o peso prprio da sapata

igual ao do solo escavado para sua construo.

d) Os recalques devido ao adensamento do solo de fundao, considerando o ndice

de compresso Cc= 0,10 e o solo normalmente adensado.

9)Sobre o terreno, cujo perfil est representado na figura abaixo, lanou se um aterro

extenso com = 18 kN/m e 4,0 m de altura. Das amostras retiradas por meio de

sondagem, realizaram-se ensaios de caracterizao, cujos resultados so apresentados

no prprio perfil. Aps algum tempo, cogitou-se utilizar o terreno para uma construo.

Porm, como no havia acompanhamento do processo de adensamento da argila,

resolveu-se instalar um piezmetro que forneceria as leituras de presso neutra a partir

do centro da camada de argila. A primeira leitura forneceu uma presso neutra de

95 kPa e, 2 meses depois, a segunda leitura forneceu 91 kPa. Estimar o tempo necessrio

para que se processe o recalque total e a provvel data do lanamento do aterro,

admitindo-se construo instantnea.

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10) Pretende se construir um silo circular com 10 m de dimetro e uma torre,

simultaneamente, conforme mostra o esquema da figura abaixo. Pede-se para calcular:

a) A mxima carga q que poder ser aplicada pelo silo no solo, sabendo-se que o

recalque diferencial mximo permitido entre os pontos A (centro do silo) e B (canto

do silo) de 5 cm.

b) O tempo para ocorrer 80% do recalque total.

11)Uma camada de argila de 6 m de espessura est situada entre duas camadas de

areia e recalca sob a carga de um edifcio. Sendo C v= 4,92 x 10-4cm2/s. Calcule:

a) O tempo (em dias) que a argila alcanar 50% do adensamento total.

b) Se existir uma camada de areia de 1,5 m no meio da camada de argila de 6 m,

quanto tempo levar para a camada de argila alcanar 50% do adensamento total

sob esta nova condio?

12) Sobre o terreno, cujo perfil geotcnico est indicado abaixo, foi construdo um

aterro de grandes dimenses, com 3,0 m de altura e = 20 kN/m. Aps dois meses, foi

medida a presso neutra no centro da camada de argila, encontrando-se o valor de

80 kPa. A partir da construo do aterro, qual o tempo necessrio para que se verifique90% do recalque total?

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Figura - Grau de consolidao (Uz) em funo da relao entreprofundidade e altura de drenagem (z/Hd) e do fator tempo (Tv).

TabelaVariao do fator tempo (Tv) em funo do grau de consolidao (U).

ANEXOS