2001/2002

MECNICA DOS SOLOS 2

2 Chamada do exame

I Parte Durao - 1 h 45 m

1. A Figura 1 mostra dois macios de areia seca que interactuam com paramentos lisos e rgidos de desenvolvimentoinfinito. Os paramentos esto ligados por escoras biarticuladas com espaamento longitudinal de 1 m.A fora de compresso nas escoras pode ser regulvel por meio de um sistema que aumenta ou reduz o respectivocomprimento. Entre os dois paramentos existe uma massa de gua em equilbrio hidrosttico, cuja superfciecoincide, em termos de cota geomtrica, com as superfcies dos dois macios de areia. Tome w = 9,8 kN/m3.

F F

1m

' = 35

d = 16 kN/m3 = 14 kN/m3d

' = 303m

A B

Fig. 1

a) Calcule, explicando as suas opes, entre que valores pode variar a fora F nas escoras.

b) Num diagrama p, q trace as trajectrias de tenses efectivas em dois pontos A e B adjacentes aos paramentos a 2m de profundidade, entre as duas seguintes condies: i) F igual ao valor mnimo; ii) F igual ao valor mximo.Trace no grfico as linhas K0 e Kf. Tome K0 = 1 sen .

c) Quando F evolui do valor mnimo para o valor mximo qual o sentido do deslocamento de cada um dosparamentos? E qual o paramento que experimenta maior deslocamento?

2. A Figura 2 ilustra um aterro sobre um macio sedimentar, que inclui um estrato argilo-lodoso de grande espessura ebaixa resistncia. O nvel fretico est prximo da superfcie.

Fig. 2

06/07/2002

a) Refira dois ensaios in situ que considere fundamentais para o projecto da obra, nomeadamente: i) para o estudoda consolidao do macio (neste caso, em complemento com ensaios edomtricos de laboratrio); ii) para asanlises de estabilidade. Justifique cuidadosamente a resposta, de modo a que fique claro o que cada ensaio quereferiu permite conhecer.

b) Explique por que razo as anlises de estabilidade neste tipo de obras se realizam para as condies do fim docarregamento.

c) Nessas anlises por que razo se trabalha em termos de tenses totais?

d) Mencione duas (no mnimo) ou trs (no mximo) medidas que permitam viabilizar obras similares quando oscoeficientes de segurana calculados, sem a considerao de tais medidas, so inaceitavelmente baixos.

3. A Figura 3 ilustra dois 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 3a se encontram desligadas, enquanto que as da Figura 3b se encontram ligadas por um prtico de elevadarigidez.

1 2

Q (kN/m) 2Q (kN/m)

B 2B

B

Q (kN/m)

3

2Q (kN/m)

2B

4

(a)

(b)

Fig. 3

a) Para as demais condies da Figura 3, ordene (por ordem crescente) os assentamentos, s1, s2, s3 e s4 das quatrofundaes. Justifique.

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

I ParteDurao - 1 h 45 m