2001/2002

MECNICA DOS SOLOS 2

Exame de Recurso

I Parte Durao - 1 h 45 m

1. Considere um talude com 12m de altura com a geometria apresentada na Figura 1. O corpo principal do talude constitudo por calcrio, mas foi identificada uma falha preenchida, inclinada de 30 em relao horizontal, peloque se impe verificar a estabilidade em relao ao escorregamento. Um ensaio de corte sobre o material deenchimento da falha permitiu determinar o ngulo de resistncia ao corte: 25 .

3mUh

W

U i

12m

80

20

20

15

30

Plano da falha

"Fenda"5m

( ; c , ver texto)

8,2m

600 kN

600 kN

Fig. 1

No caso particular em apreo ocorreu uma fenda de traco no topo do talude, a 5m da crista (ver figura), que sedesenvolve em profundidade at falha, limitando assim um bloco cuja estabilidade se pretende analisar.A presena de gua resulta nas foras Uh e Ui, respectivamente, na face vertical do bloco e ao longo do plano dafalha, ambas resultantes dos diagramas triangulares simplificados (ver figura). O peso do bloco de calcrio emanlise de: W = 1,63 MN/m.

a) Determine o valor limite inferior da coeso efectiva do material de enchimento da falha que explique umasituao de equilbrio limite (detectada por instrumentao instalada no talude).

b) Desprezando a componente coesiva do material da falha, pretende-se estabilizar a cunha com dois nveis deancoragens (ver figura), aplicando 600 kN cada um. Determine o espaamento longitudinal destas ancoragenspara garantir um coeficiente de segurana global de 1,5.

2. A Figura 2a representa um macio sedimentar constitudo, na parte superior, por um estrato de argila ligeiramentesobreconsolidada e, na parte inferior, por um estrato arenoso. Neste ltimo existem includas algumas camadaslodosas de muito pequena espessura. O nvel fretico encontra-se prximo da superfcie do terreno. No estratoargiloso vai proceder-se abertura de uma vala num perodo de tempo muito curto. No fundo da vala ser garantidabombagem permanente da gua que a afluir, o que vai acarretar, a prazo, o estabelecimento de um regime depercolao permanente, tal como est sugerido na Figura 2b.

16/07/2002

Fig. 2

a) Qual a fase crtica em termos de estabilidade da obra: o fim da escavao ou a longo prazo? Justifiquecuidadosamente a resposta.

b) Para fazer a verificao da estabilidade da obra no fim da escavao usaria uma anlise em tenses totais ouem tenses efectivas? Que parmetros do macio argiloso necessitaria para essa anlise? Que mtodo deanlise usaria? Justifique cuidadosamente a resposta.

c) A Figura 3 mostra os resultados de um ensaio efectuado com um dos mais importantes equipamentos decaracterizao in situ de macios terrosos.

c.1) De que aparelho se trata?c.2) Quais so, e que significado fsico possuem, as grandezas medidas?c.3) Os resultados indicados podem ter sido obtidos no macio da Figura 2? Justifique cuidadosamente a

resposta.

16/07/2002

Fig.

3

16/07/2002

3. A Figura 4 ilustra trs pares de fundaes com igual geometria (par a par, naturalmente) sobre um mesmo macio ecom igual afastamento. Admita que a dimenso longitudinal das fundaes infinita. Admita que as fundaes daFigura 4a se encontram desligadas, enquanto que as da Figura 4b se encontram ligadas por um prtico de elevadarigidez.

1 2

Q

B 1.5B

B

4

(a)

(b)

1.5Q

3

1.5Q

1.5B

5

1.5B 1.5B

6

Q 1.5Q 1.5Q

Fig. 4

a) Para as demais condies da Figura 4, ordene (por ordem crescente) os assentamentos, s1, s2, s3, s4, s5 e s6 dasfundaes. Justifique.

b) Admitindo que o macio se comporta como um material elstico linear, que relao quantitativa pode estabelecerentre trs dos seis assentamentos?

I ParteDurao - 1 h 45 m