Prévia do material em texto

Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II 
Prof. Erinaldo H. Cavalcante 1 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
PROF. Erinaldo Hilário Cavalcante 
4ª Lista de Exercícios 
LISTA DE EXERCÍCIOS 
Percolação em Solos – Fluxo Bidimensional 
 
1) Calcular o volume que escoa em 24 horas através da fundação da barragem de concreto abaixo. 
Calcule as cargas totais e a pressão neutra nos pontos indicados. 
 
2) Calcular a vazão que escoa através da barragem de terra da figura abaixo. 
 
L = 200 m
NA
12 m
K= 1,5x10-4cm/s
m
on
ta
nt
e
ju
sa
nt
e
3
21
4
5
Filtro de pé
L = 200 m
NA
12 m
K= 1,5x10-4cm/s
m
on
ta
nt
e
ju
sa
nt
e
3
21
4
5
Filtro de pé
 
 
 
Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II 
Prof. Erinaldo H. Cavalcante 2 
3) Calcular as piezométricas e respectivas poropressões atuando nos pontos em A, B, C, D, E e F. 
(w = 1,0 tf/m
3
) 
6,0 m
RN
E
0,5 m
C
D
B
Cotas:
yB = 4,0 m
yC = 5,5 m
yD = 2,0 m
NA
NA
A Linha 
Freática
F
6,0 m
RN
E
0,5 m
C
D
B
Cotas:
yB = 4,0 m
yC = 5,5 m
yD = 2,0 m
NA
NA
A Linha 
Freática
F
 
4) Calcular keq e a vazão unitária (Q). Dados: kx = 6,0 x10
-4
 cm/s e ky = 1,0 x 10
-4
 cm/s. 
Seção real: 
NA
27 m
kx
ky
170 m
6 m
60 m
NANA
27 m
kx
ky
170 m
6 m
60 m
 
Seção transformada: 
NA
27 m
? m
keq
NANA
27 m
? m
keq
 
 
 
5) Calcular a vazão total que percola por metro de seção da barragem de terra abaixo e o gradiente 
hidráulico no elemento I. Calcular também as cargas piezométricas nos pontos B, C e D. Um 
piezômetro instalado no ponto E terá no seu interior o NA registrado até que altura? Considere o 
RN como sendo a base da barragem. 
 
 
 
 
 
0 
E 
Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II 
Prof. Erinaldo H. Cavalcante 3 
6) Com dados da 
Figura 1, e 
considerando que o 
meio é isotrópico e 
homogêneo, pede-se: 
 
a) O esboço da 
melhor rede de fluxo 
para a situação 
apresentada. 
 
b) A vazão que 
percola através do 
maciço de solo e a 
descarga total em 1 
ano. A seção tem 
400 m de extensão. 
 
c) As tensões 
geostáticas total e 
efetiva nos pontos 
A, B e C; 
 
d) A altura que a água 
se eleva dentro de 
um piezômetro 
instalado no ponto 
C. 
Dados 
 
Figura 1 
 
Dados do solo onde ocorre a percolação: 
 
 
 
 
7) Refaça a questão anterior, considerando que o maciço da fundação é anisotrópico, sendo que as 
permeabilidades são as seguintes: 
 
8) Determine a vazão de água que percola pela fundação da cortina de estaca mostrada a seguir. 
 
 
3
6
/3,18
/1001,2k
mkN
scmx
sat 
 

scmxscmx /101/100,2 56   hv ke k
NA 
NT 
NT 
limpermeáve 
 k smx /100,2 6
Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II 
Prof. Erinaldo H. Cavalcante 4 
9) Trace a rede de fluxo para a situação apresentada na figura a seguir e determine as subpressões 
hidrostáticas atuando nos pontos A e B. Dado: k = 5 x 10
-5
 m/s. 
 
 
 
10) Para cada uma das três seções seguintes, calcule: i) as cargas total, piezométrica e a pressão 
neutra nos pontos indicados; ii) A vazão que ocorre pelo maciço por unidade de comprimento; iii) o 
gradiente hidráulico no elemento com as dimensões indicadas. 
NA 
NT NT 
B A 
Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II 
Prof. Erinaldo H. Cavalcante 5 
 
 
yA= 2,5 m 
yB = 4,8 m 
yC = 2,4 m 
yE = 9,5 m 
 
 
yB = 12,3 m 
yC = 7,4 m 
yD = 2,9 m 
 
 
 
yB = 12,0 m 
yC = 6,4 m 
yE = 6,3 m 
yF = 6,5 m 
 
 
 
Cotas altimétricas 
Cotas altimétricas 
Cotas altimétricas