mecanica dos solos

Universidade Federal do Espírito Santo

Resolução dos exercícios de
Mecânica dos Solos I

André Barcellos Ferreira – [e-mail]

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PERMEABILIDADE E CAPILARIDADE
Para efeito de fixação dos conceitos da apostila de Permeabilidade e Capilaridade, vamos revisar os exercícios resolvidos:
1) Determinação de alturas de carga e velocidades superficiais, v, e de percolação, vp, para os esquemas das figuras a seguir.
Cálculos Gerais
As perdas de carga somente são significativas no solo, então nos trechos em que somente existe água pode-se trata-los como caso hidrostático e não comunicantes. Então determina-se as alturas de carga nos trechos sem solo e admite-se (pode ser provado) que no trecho de solo as variações são lineares. Então calcula-se as alturas de carga nos trechos sem solo e liga-se esses trechos por retas. Como admitiu-se caso hidrostático nos trechos sem solo, ai as energias totais são constantes.
OBS.: P. R. = Plano de referência h t = h el + h piez h el = medida em relação a um referencial (cota 0) u z ⋅ γw h piez =
=
=z γw γw
Exemplo 1.a

Pelas leis da hidrostática: u A = u B + 60 cm ⋅ γ w logo, u B = u A − 60 cm ⋅ γ w
Como uA = 0, pois está em contato com a atmosfera: u B = 0 − 60 cm ⋅ γ w = −60 cm ⋅ γ w n n e daí:

h piez B =

u B −60 cm ⋅ γ w
=
= −60 cm γw γw

A velocidade superficial, v, no solo é dada pela lei de Darcy ( v = k ⋅ i ) :

v = k ⋅i = k ⋅

∆h t 30 cm ( 360 − 0 ) cm
=
⋅
= 60 cm/min
L
min ( 240 − 60 ) cm

e pela lei da continuidade tem que ser a mesma nos trechos sem solo.
A velocidade de percolação, vp, é dada por:

André Barcellos Ferreira – [e-mail]

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vp =

v
, onde n é a porosidade. n 60 cm/min
= 180 cm/min
0,33
60 cm/min
Na água, n = 1, logo: v p =
= 60 cm/min
1

No solo, n = 0,33, logo: v p =

Exemplo 1.b

Velocidade Superficial
( 480 −