capilaridade

LISTA DE MECÂNICA DOS SOLOS II
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
PROFESSORA: QUÊNIA GOULART
ASSUNTO: CAPILARIDADE, TENSÕES INDUZIDAS PELA CAPILARIDADE E PERCOLAÇÃO DE ÁGUA, FORÇA DE PERCOLAÇÃO, GRADIENTE CRÍTICO E RUPTURA. TENSÕES DEVIDO AO PESO PRÓPRIO DO SOLO E CARGAS EXTERNAS.

1. O que é gradiente hidráulico crítico e em que situação o projeto deve contemplar a possibilidade de ocorrência de instabilidade hidráulica.
2. Examine as figuras abaixo, correspondentes à mesma fundação, mas em tempos diferentes. Comente se houve variação das tensões efetivas verticais entre o tempo t1 e o tempo t2.

3. No esquema a seguir, determine nos pontos A, B e C a altura geométrica, a altura piezométrica, a carga total e as respectivas tensões totais, tensões efetivas e poropressões. Em seguida calcular a vazão que percola e verificar se a areia está sujeita ao fenômeno de areia movediça. Em caso negativo, determinar qual a carga mínima que poderá conduzir o solo àquela condição. Obs: utilizar como datum a cota do ponto C.
Respostas:
Ponto
Z (cm) u/γw (cm) h (cm)
A
80
0
80
B
60
20
80
C
0
120
120

Ponto
Tensão total (KN/m²)
Poropressão (KN/m²)
Tensão Efetiva (KN/m²)
A
0
0
0
B
2
2
0
C
14,6
12
2,6
Q = 1,072 cm³/s
A areia não esta sujeita a areia movediça. Para ocorrer, Δh = 66 cm.

4. Considerando o peso específico saturado do solo de 20kN/m³. Determinar na rede de fluxo abaixo:
a) As tensões efetivas nos pontos A e B (σ’A = 134,7 KN/m² e σ’B = 43,3 KN/m²)
b) O fator de segurança contra levantamento do solo adjacente à cortina, à jusante. (FS = 3).

5. A figura abaixo mostra a rede de fluxo para a água de percolação ao redor de uma cortina de estacas-prancha cravada em uma camada permeável. Calcule o fator de segurança contra a ruptura hidráulica a jusante, dado que γsat para a camada permeável é de 17,7 KN/m³. Para obter-se um fator de segurança igual a 4, qual seria o novo gradiente hidráulico do fluxo? (FS = 1,7 e ifluxo