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Trabalho Oficial 2- Fundamentos de Mecânica dos Solos

Curso: Engenharia Civil 6º Semestre (6805220131A - A) Aluno: Nota: Professor: José Eustáquio Data: Valor: 5 pontos

Orientações: Escreva seu nome em todas as folhas deste trabalho; Responda de forma clara e organizada evitando rasuras; Releia bem as respostas antes de entregar; A Clareza e organização das respostas fazem parte da avaliação e

serão pontuadas Data de Entrega: Uma semana antes da Prova oficial 2

Questão 01

Tem se 1900g de solo úmido, o qual será compactado num molde, cujo volume é de 1000 cm3. O solo seco em estufa apresentou um peso de 1705g. Sabendo-se que o peso específico dos grãos (partículas) é de 2,66g/cm3 determine:

a- o teor de umidade b- a porosidade c- o grau de saturação

Questão 02 Determinar w, G , S , baseado em dados laboratoriais abaixo: Peso da cápsula + areia úmida = 258,7g Peso da cápsula + areia seca = 241,3g Peso da cápsula = 73,8g Volume da cápsula = 100 cm3

Questão 03 Depois de executado em aterro de areia, para a implantação de uma indústria, foram determinados:



1- O teor de umidade; 2- O peso específico do aterro; 3- O peso específico dos grãos; 4- O índice de vazios máximo e mínimo

O grau de compactação específico no projeto, é de 0,5 (- 2%; ±). Verificar se o Aterro está dentro da especificação: Dados:

3/7,1 cmgNAT W = 9%

3/65,2 cmgG

721,0MAXe

510,0MINe Questão 04 Sabendo se que: w = 24%

%5,74RS

3/88,1 cmgNAT Determinar: G , S , e , n



Questão 05 Uma amostra arenosa, colhida em um frasco com capacidade volumétrica de 594cm3,pesou 1280g. O peso deste frasco coletor é de 350g. Feita a secagem em estufa à 105oC, a amostra passou a pesar 870g. Sabendo-se que o peso específico dos grãos é de 2,67g/cm3 determine: a) O índice de vazios; b) A porosidade; c) O teor de umidade; d) O grau de saturação; Questão 06 Na determinação do Limite de Liquidez de um solo, de acordo com o Método Brasileiro NBR 6459, foram feitas cinco determinações do número de golpes para que a ranhura se feche, com teores de umidade crescentes como na tabela a seguir. Qual o Limite de Liquidez do solo ensaiado?

TENTATIVA UMIDADE Nº DE GOLPES 1 51,3 50 2 52,8 41 3 54,5 38 4 55,5 20 5 56,7 12

Com a mesma amostra, foram feitas quatro determinações do Limite de Plasticidade, de acordo com o Método Brasileiro NBR 7180. Obtiveram-se as seguintes umidades quando o cilindro com diâmetro de 3 mm se fragmentava ao ser moldado: 22,3%; 24,2%; 21,9% e 22,5%. Qual o Índice de Plasticidade do solo ensaiado?



Questão 07 Com os índices de Atterberg médios da tabela abaixo, estime qual das argilas, a Argila Orgânica de Várzeas Quaternárias ou Argilas Orgânicas de Baixadas Litorâneas deve ser mais compressiva, ou seja, apresenta maior recalque para o mesmo escorregamento. Justifique sua resposta.

Questão 08 Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 cm e diâmetro de 5 cm. A massa úmida do corpo de prova é 478,25 g e após sua secagem passou para 418,32 g. Sabendo-se que a massa específica do sólidos é de 2,70 g/cm³ , determinar Massa específica aparente seca, teor de umidade, indice de vazios, porosidade e o grau de saturação. Questão 09 Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 cm e diâmetro de 5 cm. A massa úmida do corpo de prova é 440 g. Sabendo-se que a massa específica do sólidos é de 2,82 g/cm³ e o teor de umidade 29%. Pode-se determinar : a) Massa específica; b) Massa específica aparente seca;



c) Índice de vazios; d) porosidade; e) grau de saturação; f) a massa especifica saturada quando o CP atingir Sr= 100%; g) Determinar também o volume de água acrescentado quando o mesmo CP atingir 100%. Questão 10 Um solo apresenta massa especifica 1,72 g/cm³, teor de umidade 28% e massa especifica dos sólidos 2,72 g/cm³. Determine: a) Massa específica aparente: b) Índice de vazios c) Porosidade d) Grau de saturação e) o percentual de água, em relação a massa seca, a ser adicionada para satura-lo Questão 11 Para construir um aterro dispõe-se de uma quantidade de terra, que é chamada pelos engenheiros de área de empréstimo, cujo volume foi estimado em 3000 m³. Ensaios mostraram que o peso específico natural (ã) é da ordem de 17,8 kN/m³ e que a umidade é de cerca de 15,8 %. O projeto prevê que no aterro o solo seja compactado com uma umidade de 18 %, ficando com uma peso especifico seco de 16,8 kN/m³. Pergunta-se: a) Que volume de aterro é possível construir com o material disponível? b) Que volume de água deve ser acrescentado? QUESTÃO 12 Uma amostra de solo tem volume de 60 cm³ e peso de 92,5 gf. Depois de completamente seca seu peso é de 74,3 gf. O peso específico real dos grãos sólidos é 2,62 gf/cm³. Calcular sua umidade e grau de saturação.



QUESTÃO 13 Uma amostra de argila saturada possui umidade de 70% e peso específico aparente de 2,0 gf/cm³. Determinar a porosidade, o índice de vazios e o peso específico aparente seco.

QUESTÃO 14 Um recipiente contendo solo saturado pesou 113,27 gf antes de ser colocado em estufa, e 100,06 gf após 24 horas de secagem. O peso do recipiente é 49,31 gf e a massa específica real é 2,80 g/cm3. Determinar o índice de vazios, porosidade, umidade e o peso específico aparente da amostra.



QUESTÃO 15 Uma amostra de areia foi ensaiada em laboratório, obtendo-se: a) solo no estado natural: volume = 700 cm³ e peso 1260 gf b) solo seco no estado compacto: volume = 644 cm³ e peso 1095 gf c) solo seco no estado fofo: volume = 755 cm³ e peso 1095 gf d) peso específico dos grãos sólidos = 2,69 tf/m³. Determinar a umidade natural, o grau de saturação e o grau de compacidade da areia. QUESTÃO 16 A umidade natural de uma amostra de argila da Cidade do México é igual a 326%. O peso específico real dos grãos é 2,35 gf/cm³. Sendo a argila saturada, qual será o peso específico aparente da amostra, o peso específico aparente seco, o índice de vazios e a porosidade. QUESTÃO 17 Uma amostra de argila completamente saturada tem volume de 31,25 cm³ e pesa 58,66 gf. A mesma amostra depois de seca tem volume de 23,92 cm³ e peso de 42,81 gf. Calcular sua porosidade inicial e final, o peso específico dos grãos sólidos e o limite de contração daamostra. QUESTÃO 18 Uma lama, contendo 20% em peso de sólidos, é colocada em um reservatório para a deposição dos sólidos. O peso específico da lama é l,l53 gf/cm³. Após sedimentação total, uma amostra indeformada do sedimento é retirada, tendo um volume de 35,4 cm³ e peso de 50,3 gf. Após secagem em estufa, a amostra pesou 22,5 gf. Determinar o peso específico dos grãos sólidos e o índices de vazios da lama e do sedimento.



QUESTÃO 19 Três amostras de solos coletadas em locais diferentes, foram ensaiadas em laboratório obtendo-se os seguintes resultados:

Pede-se classificar as amostras pelos seguintes métodos:

a) Sistema Unificado de Classificação de Solos. b) Sistema Rodoviário



QUESTÃO 20 Utilizando o sistema UNIFICADO, classificar uma amostra de solo com as seguintes características:

QUESTÃO 21 A figura Mostra a camada de solo em um tubo com seção transversal de 100mm x 100mm. Água é alimentada para manter uma diferença de carga constante de 300mm ao longo da amostra. As condutividade hidráulica dos solos na direção do fluxo que passa por eles são as seguintes:

Determinar a vazão que passa através das amostras, em cm3/h



QUESTÃO 22 Em um “ensaio de bombeamento” foram obtidos os seguintes elementos (Figura abaixo): - descarga do poço filtrante 6,5 m3/h; - altura dos níveis de água nos poços-testemunhas, situados a 15 e 30 m do - -- PCO filtrante, respectivamente 7,10 e 8,35 m. Qual o coeficiente de permeabilidade do solo?

QUESTÃO 23 Para a barragem de concreto esquematizada abaixo, pede-se: a) Calcular a vazão de percolação, em m³/segundo por metro de barragem; b) Calcular o gradiente hidráulico máximo de saída do fluxo.



Dado: coeficiente de permeabilidade isótropo da areia K = 10-4 m/s

QUESTÃO 24 Para a rede de fluxo na fundação da barragem de concreto de gravidade da fig. abaixo, obter o diagrama de subpressões e calcular a vazão e o gradiente de saída (este elemento da rede de fluxo possui 3,5 metros de comprimento). A permeabilidade da fundação é de 5 × 10-8 m/s.



Carga Total de Montante (NAmontante) Carga Total de Jusante (NAjusante) Carga total dissipada (H=NAmontante - NAjusante) Número de equipotenciais (neq) Número de linhas de fluxo (nlf) Número de queda de equipotencial (nd = neq - 1) Numero de canais de fluxo (nf = nlf - 1) Perda de carga entre equipoteciais (h=H/nd)

Vazão (Q=K.(nf/nd).H) Gradiente= (H/nd)/L

El 12,9m



QUESTÃO 25 Determinar o número de poços filtrantes necessários para realizar o rebaixamento do nível d’água, com vistas à execução de uma escavação com as indicações dadas na figura.

Dados: K = 2,7x10-4 m/s

22m

8m

33m 9m

hw=1,5h

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