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Gabarito Obras de Terra – Eniac Unidade 1 1. Com relação ao círculo de Mohr e tensões cisalhantes nos solos, qual das seguintes afirmações é correta? B. As tensões de cisalhamento independem da pressão neutra. 2. Qual dos seguintes modelos constitutivos é utilizado implicitamente nos métodos de cálculo de estabilidade por equilíbrio limite em taludes? Por quê? B. O modelo B, pois ele não se preocupa com o nível de deformação dos materiais, como ocorre nos métodos de equilíbrio limite. 3. Considere a imagem. Qual das curvas representa o comportamento genérico esperado de um solo? Por quê? B. O modelo C, pois considera deformações contínuas e graduais elásticas e plásticas. 4. Imagine um elemento de solo com peso específico de 19kN/m3, a 2m de profundidade. Quais são as tensões atuantes neste elemento em um plano inclinado de 30°? Considere que a tensão horizontal equivale à metade da tensão vertical. 5. Considere agora que no problema do exercício anterior a tensão horizontal é igual à tensão vertical. Quais são as tensões atuantes no elemento em um plano inclinado de 30°? Unidade 2 1. Considere a seguinte frase: “a água pode ser extremamente importante para a estabilidade de alguns taludes e encostas”. A afirmativa está correta? Por quê? C. Sim, pois além de aumentar o empuxo hidrostático e diminuir a resistência do material por meio da elevação das poro-pressões, a água é um dos agentes principais do intemperismo que acabam degradando os materiais a longo-prazo e contribuindo para a perda de estabilidade. 2. Considere a equação de resistência de Mohr-Coulomb, em que há uma parcela coesiva e uma parcela de atrito. A parcela coesiva corresponde à coesão real? Por quê? C. Não, sendo na equação apenas um intercepto coesivo de melhor ajuste matemático, já que a coesão real ocorre em virtude de diversos fatores. 3. Considere um plano horizontal de solo submetido a 50kPa de tensão normal. Se o material possui coesão de 25kPa e ângulo de atrito de 30°, qual a resistência ao cisalhamento do material nesta condição? E. 53,8kPa. 4. Um solo arenoso submetido a 100kpa de tensão vertical apresentou resistência de 65kPa. Qual o ângulo de atrito do material considerando apenas a equação de Mohr- Coulomb? D. 33°. 5. Sobre o critério de ruptura de Mohr-Coulomb, assinale a alternativa verdadeira. C. O critério é adequado para os solos pois consegue expressar as tensões normais e de cisalhamento, que de fato condicionam a ruptura de um solo. Unidade 3 1. O rastejo é um tipo de movimento de massa muito comum. Quais são as suas características principais de acordo com a classificação de Augusto Filho (199? C. Possui sazonalidade, velocidades muito baixas e vários planos de deslocamentos. 2. De acordo com a figura, como você classificaria esse movimento de massa? D. Corrida de detritos ou debris flow. 3. Nos escorregamentos rotacionais em aterros homogêneos, quanto maior for a coesão do material, maior deve ser a profundidade da ruptura. Esta afirmação é verdadeira ou falsa? Por quê? A. Verdadeira, pois a coesão representa um acréscimo de resistência na estabilidade do talude, fazendo com que deva haver mais material (mais peso) para gerar uma superfície instável, o que ocorre pelo aumento da sua profundidade. 4. Calcule a estabilidade de um talude infinito de solo com as seguintes características: superfície de ruptura com declividade de 25°, camada de solo com 2m, peso específico natural igual a 18kN/m³, ângulo de atrito 33° e coesão igual a zero. Não há presença de água. A. FS = 1,40. 5. Considere o mesmo talude da questão anterior. O que ocorreria com sua estabilidade caso houvesse um nível d’água a 0,5m de profundidade a partir da sua superfície? E. O talude romperia, pois seu novo FS é igual a 0,81. Unidade 4 1. Qual destas estruturas não pode ser considerada como muro de arrimo? B. Solo reforçado com raízes. 2. Quais as verificações necessárias que se deve fazer para garantir a estabilidade externa de um muro de contenção em pedra argamassada? A. Deslizamento, tombamento, pressões nas fundações e ruptura global. 3. Qual o fator de segurança ao deslizamento de um muro cujo peso por metro é de 650 KN. O empuxo passivo já com as devidas ponderações é de 20 kN e o empuxo ativo é de 250 kN. Considere que a resistência ao cisalhamento no contato é de 375 kPa. D. Fsd = 1,58. 4. Para as mesmas considerações do exercício 3. Qual deve ser o fator de segurança ao tombamento, sabendo que os empuxos passivo e ativo têm origem em camadas de solo com espessuras de 2m e 5m, respectivamente. A base do muro é de 2,2m com excentricidade da reação normal ao peso de 42cm. B. Fs≥2,0. 5. Para a mesma figura do exercício 3, determine a máxima pressão que o muro exerce numa condição puramente elástica do solo. C. 634 kPa. Unidade 5 1. Com relação ao comportamento de solos arenosos, assinale a alternativa correta. C. Os materiais compactos apresentam grande expansão durante o cisalhamento, por isso a queda acentuada na sua resistência. 2. Sabe-se que a saturação é capaz de promover um comportamento diferenciado entre as areias fofas e compactas quando carregadas. À luz disso, por que uma areia fofa pode se liquefazer? E. Porque pode ocorrer excesso de poro-pressão, já que a areia precisa se comprimir durante o cisalhamento, reduzindo à sua tensão efetiva a zero. 3. Se fizermos uma analogia entre o comportamento das areias e das argilas, uma areia compacta seria o equivalente a qual tipo de argila? C. De uma argila pré-adensada. 4. Em algumas encostas naturais, rupturas podem ocorrer de forma drenada, ainda que os seus materiais constituintes sejam solos residuais argilosos ou silto-argilosos. Ainda assim, por que ensaios triaxiais não-drenados (CIU) são executados nestas condições? A. Em virtude da baixa permeabilidade desses materiais, pois um ensaiado drenado levaria muito tempo. 5. Em relação à trajetória de tensões, um exemplo de extensão axial é: C. Fundo de escavação de poços . Unidade 6 1. Uma estrutura de contenção foi executada em um maciço com c’=0kPa e ɸ=27°.O tardoz da estrutura possui inclinação de 80° em relação à horizontal e o terrapleno possui inclinação de 10°. Suponha ângulo de atrito solo/estrutura equivalente a 2/3 do ângulo de atrito do material. Qual o coeficiente de empuxo ativo pelo método de Coulomb? A. 0,708. 2. Considere uma escavação vertical de 6m em um terreno horizontal com solo de c’=0kPa, ɸ=33° e ɤ=17kN/m3. Na sequência é instalado um muro de arrimo de concreto ciclópico com tardoz vertical. Qual a tensão horizontal ativa a 6m de profundidade através do método de Coulomb? A. 26,92kPa 3. Imagine a mesma situação do exercício 1. Considere que a estrutura tenha face vertical, com cerca de 1metro de embutimento e o material defronte a ela tenha superfície horizontal. Qual o coeficiente de empuxo passivo pelo método de Coulomb? A. 4,75. 4. Utilizando a questão 3, qual o empuxo passivo que será mobilizado pela massa de solo por conta do deslocamento da estrutura? Utiliza ɤ=18kN/m3. C. Ep=42,75kN/m e yEp=0,33m. 5. Considere a seguinte frase: “uma vez que o método de Coulomb fornece valores maiores de empuxo passivo do que o método de Rankine, é preferível que seja usado pois assim estaremos dimensionando uma estrutura em favor da segurança”. Você concorda? Por quê? D. Não, pois tendo em vista que o método de Coulomb fornece valores maiores que o método de Rankine, sua utilização nos levará a uma menor segurança, portanto é preferível utilizar o método de Rankine. Unidade 7 1. Assinale a alternativa que relaciona corretamente o tipo de instabilidade à imagem. C - Ruptura por tensão excessiva na fundação. 2. Determine os coeficientes k_a (empuxo ativo) e k_p (empuxo passivo) parauma inclinação do solo contido de 10 graus e um ângulo de atrito interno de 30 graus. A. k_a = 0,355. k_p = 2,818. 3. Deseja-se verificar a estabilidade da estrutura de contenção da imagem a seguir com relação ao tombamento. Qual é o fator de segurança para esta instabilidade? A estrutura é considerada estável com relação ao tombamento em torno do ponto A? B. O fator de segurança é igual a 15, sendo a estrutura estável. 4. Considere uma situação em que os coeficientes de empuxo do solo sejam k_a = 0,25 e k_p = 4 e que a diferença de altura entre as superfícies do solo contido e do solo escavado seja de 2,50 metros. Qual deve ser o valor mínimo da ficha para que a estrutura do tipo estaca prancha sem ancoragem seja capaz de suportar o solo? Escreva o valor teórico de cálculo e o valor adotado. E. Ficha teórica 1,64 m. Ficha adotada 2,00 m. 5. Que tipos de medidas podem ser tomadas em muros de contenção para aumentar a segurança contra as instabilidades a seguir? C. Tombamento - aumentar o peso do muro e prolongar o talão. Deslizamento - executar a base com uma certa inclinação e, se possível, fazer um dente no muro. Unidade 8 1. Por que as soluções especiais para fundações não são aplicadas em qualquer situação? Há alguma razão para terem sido desenvolvidas? A. Em boa parte das situações, as fundações convencionais são suficientes para garantir as condições de estabilidade da estrutura. As soluções especiais foram desenvolvidas na medida em que solos muito pobres, do ponto de vista mecânico, passam a ser utilizados. 2. Quais são as vantagens e desvantagens da substituição do solo? C. Vantagens: rapidez e eficácia. Desvantagens: custo e impacto ambiental. 3. Quais são as principais finalidades do jet-grouting? D. Minimiza os efeitos de recalque e eleva a capacidade de carga do solo. 4. Quais são as principais soluções para reforço de fundações? Assinale a alternativa que relaciona duas das soluções e sua descrição. D. 1) Enrijecimento da estrutura : amarração da estrutura, procurando evitar fissuras. 2) Substituição das fundações: adoção de novo sistema de fundações (novas estacas, por exemplo). 5. Quais são os mecanismos de ruptura que determinam a capacidade de carga em estacas tracionadas? D. 1) Ruptura na interface solo-estaca; 2) Ruptura solo-solo segundo superfície cônica.