2a LISTA DE EXERCÍCIOS DE GNE143_2018-1

SAVE OFFLINE

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA GNE 143 – GEOTECNIA AMBIENTAL

2a LISTA DE EXERCÍCIOS 1. Traçar o diagrama das tensões verticais totais, efetivas e poro-pressões relativo ao perfil geotécnico: RESPOSTA: 0

50

100

Tensões (kPa) 150

200

-2 -3 Tensão Vertical Total (kPa) Poropressão (kPa)

-5

Cota (m)

Tensão Vertical Efetiva (kPa)

-8

-11

-14

2. Determinar, no perfil abaixo, a cota ou profundidade em que teremos σ’v = 85,8 kN/m2:

RESPOSTA: z = - 8,62 m

250

300

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA GNE 143 – GEOTECNIA AMBIENTAL

3. Determine os diagramas das tensões totais (v ; h), poro-pressão (u) e tensões efetivas (’v; ’h) do perfil de solo abaixo. (Tensões devido ao peso próprio).

RESPOSTA:

4. Considere que uma carga concentrada de 10 kN é aplicada sobre a superfície de um solo. Calcule o acréscimo de tensões ocasionado pela aplicação desta carga no ponto A:

Resposta: v = 0,184 kPa

5. Um tanque metálico circular, com 14 m de diâmetro, foi construído na superfície de um terreno plano e horizontal para estocagem de combustível. O tanque deverá transmitir ao terreno uma pressão de o = 50 kPa. Para previsão de eventuais recalques desejam-se conhecer os acréscimos de tensão a 3,5 m de profundidade, no centro e na periferia do tanque. Resposta: v = 45 kPa (no centro) e v = 20,5 kPa (na periferia).

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA GNE 143 – GEOTECNIA AMBIENTAL

6. Determine, utilizando a solução de Newmark, o acréscimo de tensão vertical v numa profundidade z = 15 m, passando pelo ponto P, para as duas situações apresentadas abaixo, considere o = 80 kPa:

Resposta: v = 7,5 kPa

Resposta: v = 11,12 kPa

7. Um aterro será construído (FIGURA 1), em cima de uma camada de argila siltosa com 8 m de profundidade (FIGURA 2). O aterro deverá transmitir ao terreno uma pressão (tensão) de o = 300 kPa. Determine a tensão vertical final (vf) para um ponto situado a 5 m de profundidade passando pelo ponto A.

FIGURA 1 – ATERRO A SER CONSTRUIDO.

FIGURA 2 – CAMADA DE ARGILA SILTOSA.

Resposta: vf = 170,55 kPa 8. Com uma amostra de solo argiloso, a ser usado na construção de um aterro, foi feito um ensaio de compactação (Proctor Normal). Na tabela abaixo são apresentados os dados obtidos no ensaio. Sabendo-se que o volume e a massa do cilindro são respectivamente 995 cm3 e 2,152 kg, e que o peso específico dos sólidos é de 26,0 kN/m³:

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA GNE 143 – GEOTECNIA AMBIENTAL

a) Desenhar a curva de compactação e determinar o dmáx. e o wot. Resposta: dmáx = 1,548 g/cm³ ; wot = 22,22% b) Determinar o grau de saturação do ponto máximo da curva. Resposta: Sr = 82,62% c) Desenhar as curvas de saturação (Sr = 80; 90 e 100%)

Identificação

1

2

3

4

5

Teor de umidade, w (%) Massa do cilindro + solo (g) Massa do solo (g) Massa específica,  (g/cm3) Massa específica seca, d (g/cm3)

17,73 3901

19,79 3970

21,59 4027

23,63 4049

25,75 4027

*Conversão: 1g/cm³ = 9,81 kN/m³

9. Para o aterro construído utilizando-se do solo especificado na questão 8 (dmáx. e o wot), realizou-se o controle de compactação em campo através do ensaio do frasco de areia e do método “speedy test”. Os seguintes dados foram obtidos: Frasco de Areia:    

areia = 1570 kg/m³ Massa do frasco + cone + areia (antes da utilização) = 4,426 kg Massa do frasco + cone + areia (após a utilização) = 2,991 kg Massa de solo retirado = 1,69 kg

Speedy Test:  

Massa de solo (amostra) = 10 g Pressão Manômetro = 196 kPa

Sabendo-se que para o aterro em questão o grau de compactação (GC) deve ser 95% e o teor de umidade em campo dentro do intervalo de ± 2 da umidade ótima. Responda: i)

Qual é a massa específica seca (d) do solo compactado em campo? Resposta: d = 14,75 kN/m³

ii)

Essa amostra está dentro das especificações estabelecidas? Resposta: sim

iii)

Se a massa específica dos sólidos s = 26,0 kN/m³, qual o grau de saturação do solo compactado em campo? Resposta: Sr = 79,85%

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA GNE 143 – GEOTECNIA AMBIENTAL

10. Num ensaio de compactação os corpos de prova foram moldados em 3 camadas, no cilindro Proctor Normal, com um soquete de 4,5 kg e 45 cm de altura, aplicando-se 12 golpes por camada. Calcular a energia de compactação. Resposta: Ec= 714,9 kPa.

OBS: Para todos os exercícios considerar w = 1,0 g/cm³ ou 9,81 kN/m³