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Sumário1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 2
2. OBJETIVO ............................................................................................................... 2
3. TERRENO ................................................................................................................ 2
4. DESENVOLVIMENTO ........................................................................................... 3
4.1. Memória de Cálculo ............................................................................................ 3
4.2. Cálculo das pressões totais, efetivas e neutras devido ao peso próprio atuantes nas
cotas necessárias até o meio da camada de Argila Cinza Mole Saturada. ........................ 74.3. Volume de solo que deverá ser escavado para o aterro na jazida ........................ 10
4.4. Cálculo da pressão total, neutra e efetiva devido ao peso próprio com o aterro de2,50m de espessura e o rebaixamento do nível da água do aterro em 1,30m. ................ 10
4.5. Cálculo do recalque total em milímetros previsto para a camada de argila saturadana vertical que passa pelo ponto que localiza-se na inversão de escavação/aterro do
perfil original. .............................................................................................................. 10
4.6. Cálculo da pressão final..................................................................................... 11
4.7. Cálculo do recalque previsto após a construção para a camada de argila saturada
na vertical que se localiza na inversão escavação/aterro do perfil original. ................... 114.8. Cálculo do recalque parcial após a construção para a camada de argila saturada navertical que que se localiza na inversão escavação/aterro do perfil original quando foratingido 70% do recalque total previsto ....................................................................... 12
4.9. Cálculo do recalque parcial após a construção para a camada de argila saturada navertical que que se localiza na inversão escavação/aterro do perfil original quando foratingido 35% do recalque total previsto ....................................................................... 12
5. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 12
6. ANEXOS ................................................................................................................. 13
6.2. Estruturas .......................................................................................................... 146.3. Desenho esquemático das estruturas .................................................................. 15
6.4. Tabela 01 – Coeficientes de Influência para área circulares, segundo a Solução deLove 15
6.5. Tabela 02 – Coeficientes de Influência para área retangulares com carregamentouniforme, segundo a Solução de Newmark .................................................................. 16
6.6. Tabela 03 – Relação fator tempo (T) em função da porcentagem de recalque paraadensamento pela Teoria de Terzaghi .......................................................................... 17
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1.
INTRODUÇÃO
Este trabalho trata de um estudo de caso onde serão calculados os valores das pressõestotais, efetivas e neutras devido ao peso próprio, para as situações inicias e após orebaixamento do nível de água em 1,30m e construção de um aterro com 2,50m de espessura,em um solo com perfil composto por areia média medianamente compacta, areia médiacompacta, argila mole saturada e areia grossa. Neste caso, também será calculado o volumede solo que deverá ser escavado na jazida para o aterro. Após a colocação do aterro ealteração do nível de água, serão construídos no terreno um reservatório para água e um
prédio da administração e previstos então o recalque total em milímetros para a camada deargila e o recalque parcial em milímetros ocorridos na mesma vertical quando atingido 70%do recalque total previsto, além da previsão de em que ano será atingido 35% do recalquetotal previsto.
O objetivo do trabalho é determinar o recalque total previsto para a camada de argilamole saturada na vertical que se localiza na inversão de escavação/aterro do perfil originaldo terreno e o seu recalque parcial nesta mesma vertical quando atingido 70% do recalquetotal previsto, além de em que ano um recalque parcial previsto de 35% será atingido.
2. OBJETIVO
Este trabalho tem como objetivo apresentar a resolução de um problema envolvendo osconteúdos apresentados durante o segundo semestre de 2015 na disciplina de Mecânica dosSolos I.
3. TERRENO
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4. DESENVOLVIMENTO
4.1. Memória de Cálculo
Para determinar a área do terreno e o volume de corte e aterro, separamos em doistrapézios, de forma que um ficasse para o corte e o outro ficasse somente para o aterro, daseguinte maneira:
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a)
Áreas de corte e aterro:
A=( b+B).h
2=
(40+50).62
2=2790 m²
Temos:A1 + A2 = 2790 m², sendoA1: área a aterrarA2: área a escavar
Para isso formamos a seguinte equação:
A1+ A2=(c+50).20,67
2+
(40+c).41,33
2=2790 m²
c=46,67 m Substituindo c em A1e A2, temos:
- Área a aterrar
A1=(c+50).20,67
2=
(46,67+50).20,67
2=999,08 m²
- Área de corteA2=
(40+c).41,33
2=
(40+46,67).41,33
2= 1791 m²
b) Volume de Aterro
- Aterro = 999,08 x 2/2 = 999,08 m³
γ = 1,99 t/ m³
Ws=
(1+w)
=,
(1+0,08)
= 1840,90 t
γs= G. γw = 2,55x1,00= 2,55 t/m³
γs=
Vs
Vs=
γs=
1840,90
2,55= 721,93 ³
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c)
Transporte de Aterro
Vt =
(1-n)=
721,92
(1-0,28)= 1002,67 m³
d) Dias de transporte
Dias=
. . /
=1002,67
29.10,00.3
= 1,2 = 2
e) Correção de Água da Jazida
w=
Ww=. = 0,08.1840,90 = 147,27
Vw=
Vw=147,27
1,00= 147,27 ³
Ws=1840,90 tVs= 721,92 m³
V=Vs.(1+e) = 721,92.(1+0,40) = 1010,68 m³ V= Vs + Vv Vv= V- Vs = 288,77 m³
Sr=
Vw= Sr. Vv = 0,038.28,77 = 10,97 m³
Então,
Água a acrescentar = 147,27 – 10,97 = 136,30 m³
f) Volume de Corte
- Escavação = 1791,04 x 4/2 = 3582,08 m³
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Escavação para o local de bota-fora:
- e0 = 0,33- n = 0,35- V = 3582,08 m³
g) Volume de sólidos na escavação
Vs=
(1+e)=
3582,08
(1+0,33)= 2755,44 m³
h) Volume de transporte
Vt =
(1-n)=
2755,44
(1-0,35)= 4239,14 m³
i) Viagens de caminhão
Nviagens=
10=
4239,14
10= 423,9 = 424
j)
Transportes em 3 dias
Viagens=
=
424
3 dias= 141,33 = 142 /
k) Viagens por caminhão
Vcam=142
5= 28,4 = 29 ℎõ/
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4.2. Cálculo das pressões totais, efetivas e neutras devido ao peso próprio atuantes nas cotasnecessárias até o meio da camada de Argila Cinza Mole Saturada.
Dados para cálculo:Areia Média Medianamente Compactan= 25,00%Sr= 17,00%G=2,42
γ= γs.(1-n)+Sr.n. γw γ= 2,42.(1-0,25)+0,17.0,25.1γ= 1,86 t/m³
γsat= 2,07 t/m³γ’= 1,07 t/m³
Areia Média Compacta
n=
(1+e)=
0,19
(1,19)= 0,16
γsat= 2,65.(1-0,16)+0,16 = 2,39 t/m³γ’= 1,39 t/m³
Argila Mole Saturadaγd= 2,16 γs= 2,10
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γd= γs.(1-n)2,10=2,16.(1-n)n= 3%
γsat= 2,10.(1-0,03)+0,03γsat= 2,07 t/m³ γ’= 1,07
Então,
Cota +24,00mσ = 0,00 /² μ = 0,00 /² σ' =0,00 /²
Cota +21,80mσ = 2,2.1,86 = 4,09 /² μ = 0 /² σ' =4,09 /²
Cota +18,70mσ = 4,09 + 2,07.3,1 = 10,49 /² μ = 1.3,1 = 3,1 /² σ' =4,09 + 1,07.3,1 = 7,41 /²
Cota +14,80mσ = 10,49 + 2,39.3,9 = 19,81 /² μ = 3,1 + 3,9 = 7,0 /² σ' =7,41 + 1,39.3,9 = 12,83 /²
Cota +13,30mσ = 19,81 + 2,07.1,5 = 22,92 /² μ = 7,0 + 1.1,5 = 8,5 /² σ' =12,83 + 1,07.1,5 = 14,92 /²
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Assim,
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4.3.
Volume de solo que deverá ser escavado para o aterro na jazida
a) Volume de aterro:
V= 2,5.(40+50).62/2 = 6975,00 m3
Vs= V/(1+e)= 6975,00/(1+0,4) = 4982,14 m³
b) Volume no Transporte
Vt= Vs/(1-n) = 4982,14/(1-0,19) = 6150,79 m³
Conclusão: O volume a ser escavado na jazida é de 6150,79 m³.
4.4. Cálculo da pressão total, neutra e efetiva devido ao peso próprio com o aterro de 2,50m deespessura e o rebaixamento do nível da água do aterro em 1,30m.
γat= 1,89 t/m3
= γat x 2,5 + γAM x 3,5 + γsatAM x1,8 + γsatAMC x 3,9 + γsatAMS x 1,5= 1,89 x 2,5 + 1,86 x 3,5 + 2,07 x 1,8 + 2,39 x 3,9 + 2,07 x 1,5
= 27,38 t/m²
μ= 7,2. γw = 7,2.1,0 = 7,2 t/m²
’= γat.2,5 + γAM x 3,5 + γ’AM x 1,8 + γ’AMC x 3,9 + γ’MAS x 1,5’= 1,89 x 2,5 + 1,86 x 3,5 + 1,07 x 1,8 + 1,39 x 3,9 + 1,07 x 1,5
’= 20,48 t/m²
4.5. Cálculo do recalque total em milímetros previsto para a camada de argila saturada na verticalque passa pelo ponto que localiza-se na inversão de escavação/aterro do perfil original.
a) Reservatório – Método de Love
r = 8,86mR = 8,86mZ = 13,20mPp = 1,5 t
’pp = 20,187 o = γw.y = 1,0.5,0 = 5 t/m²
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res = o. I
z/r = 13,20/8,86 = 1,50R/r = 8,86/8,86 = 1,00I = 0,256
res = 5,006.0,256 = 1,28 t/m²
b) Administração – Método de Newmark
adm = o x I o = 450/(12,4 x 12,4) = 2,93 t/m²
I = 2. (12,4x6,2)
M = a/z = 12,4/13,2 = 0,94 N = b/z = 6,2/13,2 = 0,47I = 0,116
adm = 2,93 x (0,116 x 2) = 0,68 t/m²
4.6. Cálculo da pressão final
Pf = Pressão inicial + Paterro + Pconstrução
Pf = 20,187 + 1,96 = 22,147 t/m²
Pi = i’= 15,462 t/m²Cc = 0,80Pa = 12,00 t/m²
Cv = 1,02 m²/anoei = 0,031Pf = 22,147 t/m²
4.7. Cálculo do recalque previsto após a construção para a camada de argila saturada na verticalque se localiza na inversão escavação/aterro do perfil original.
Pt =
0,80.log( 22,14715,462 ) .3,00(1+0,031) =363
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Conclusão: O recalque total após a construção será de 363 mm na camada de argila saturadaque se localiza na inversão escavação/aterro do perfil original.
4.8. Cálculo do recalque parcial após a construção para a camada de argila saturada na verticalque que se localiza na inversão escavação/aterro do perfil original quando for atingido 70%do recalque total previsto
Pt’ = Pt x 0,7 = 363x0,7 = 254,3mm
4.9. Cálculo do recalque parcial após a construção para a camada de argila saturada na verticalque que se localiza na inversão escavação/aterro do perfil original quando for atingido 35%do recalque total previsto
a) U = 35%;
b) Inserindo o valor de U na tabela 02 temos: Tv = 0,096
c) t =Tv x hd²
Cv=
0,096 x 3,0²
1,02= 0,85 ano
Conclusão: Tendo a obra sido realizada no começo de 2015, em setembro de 2016 seráatingido 35% do recalque total previsto.
5. CONCLUSÃO
Considerando o trabalho apresentado, conclui-se que o recalque previsto, após aconstrução do reservatório de água e do prédio administração, para a camada de argila molesaturada, na vertical, que passa se localiza no ponto de inversão escavação/aterro é de 363mm, tendo um recalque parcial de 254,30 mm quando for atingido 70% do recalque total
previsto e que tendo a obra sido realizada em 2015, em 2016 será atingido um recalque de35%.
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6.
ANEXOS
6.1.Perfil do terreno
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6.2.
Estruturas
Onde:Y=62,0m
X=50,0m
Temos:X/2=25,0m2Y/3=41,33mAdministração = 12,4x12,4 mReservatório r=8,86m
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6.3. Desenho esquemático das estruturas
6.4.
Tabela 01 – Coeficientes de Influência para área circulares, segundo a Solução de Love
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6.5.
Tabela 02 – Coeficientes de Influência para área retangulares com carregamento uniforme,segundo a Solução de Newmark
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6.6.
Tabela 03 – Relação fator tempo (T) em função da porcentagem de recalque paraadensamento pela Teoria de Terzaghi
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