6 periodo materia f

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Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS)
1.Levando em conta as propriedades: cor, estrutura e textura, respectivamente, qual das alternativas abaixo representa o solo mais promissor para a exploração agrícola?
C. Cor escura, estrutura em blocos angulares e textura argilosa.
2. Qual dos horizontes superficiais são mais interessantes para a exploração agrícola?
B.Chernozêmico.
3. Quais as condições mais adequadas para o desenvolvimento do horizonte hístico?
B. Excesso de água e frio.
4. Qual a principal diferença entre as argilas de alta e baixa atividade?
A. A quantidade de cargas que elas apresentam.
5. O caráter ácrico não é desejável, pois:
D. tem pouca quantidade de bases trocáveis (Ca, Mg e K).
Desafio
Alguns solos apresentam diferenças significativas na textura entre os horizontes superficiais e subsuperficiais. Na classificação de solos, é adotado um critério que define quando essa diferença é significativa; nesse caso, o critério é denominado mudança textural abrupta. 
A presença dessa mudança textural abrupta traz potencialidades e limitação aos solos que apresentam essa característica. Geralmente os solos com mudança textural abrupta são conhecidos como solos com gradiente textural.
Veja a seguinte situação:
Seu desafio é, levando em conta aspectos de fertilidade e da dinâmica da água, indicar quais as potencialidades e limitações que um solo com gradiente textural apresenta em relação a um solo com perfil mais uniforme e homogêneo em textura.
Padrão de resposta esperado
A mudança abrupta da textura faz com que ocorra o acúmulo de argila em subsuperfície. Como potencialidade, esse acúmulo de argila pode ser um importante reservatório de água, principalmente em temporadas de estiagem, pois a argila promove a estruturação do solo e o incremento de microporos que contribuem para o armazenamento de água. Como limitações, devido a esse contraste marcante de textura entre os horizontes superfical e susbsuperficial, a velocidade de infiltração ao longo do perfil ocorre de maneira distinta. Mais rápida no horizonte superficial e perde velocidade quando encontra o horizonte mais argiloso. Dessa forma, em épocas de chuvas de forte intensidade, é provável que a velocidade de infiltração de água no horizonte argiloso não seja suficiente para drenar toda a chuva, fazendo com que ocorra escoamento superficial da água, ou seja, o erodimento do horizonte superficial. 
Já em solos de perfis homogênios em relação à textura, não existe a potencialidade do reservatório em subsuperfície; no entanto, a drenagem e infiltração é mais livre e tem velocidade homogênea, o que faz com que seja reduzida a probabilidade de erosão.  
Atributos físico-químicos do solo: cor, textura, agregação e porosidade
1. A cor predominante de um solo reflete quais dos seus atributos?
A. A sua umidade, composição mineralógica e processos pedogenéticos.
2. As partículas sólidas e minerais do solo são divididas de acordo com seu tamanho (diâmetro). Qual alternativa apresenta uma afirmação correta em relação a esse tópico?
E. Todas as anteriores.
3. Você está visitando um campo para definir seu potencial para uso agrícola. Você se recorda desta unidade de aprendizagem e coleta uma pequena amostra de solo para estimar qual a classe textural do solo presente na área. A sua sensação tátil é de uma amostra sem aspereza e você consegue modelar o solo, formando rolinhos que se quebram com facilidade. Qual fração do solo predomina nesta amostra e por quê?​​​​​​​
E. Silte, que permite a modelagem da amostra e formação de rolinhos que não possuem, entretanto, a durabilidade da argila, quebrando-se facilmente.
4. Um solo de cor avermelhada possui qual mineral em grande quantidade?
E. Nenhuma das respostas acima.
5. A porosidade de um solo está relacionada a sua fertilidade e estrutura. De que maneira a perda de porosidade afeta o crescimento de plantas e que nome se dá a esse fenômeno comum em solos agrícolas?
E. Alternativas A, B e C.
Desafio
A determinação da classe textural de um solo e de suas camadas (ou horizontes) é atividade corriqueira, porém de fundamental importância para que se determine seu potencial de uso.
Conhecendo todos os dados expostos, responda:
1: Qual o percentual de areia, silte e argila em cada uma destas amostras (Área 1 e Área 2)?
2: Utilizando o triângulo textural, identifique qual a classe textural de cada uma das amostras (Área 1 e Área 2).
Atenção: esse desafio exige o uso de calculadora para realização de diversas operações.
Padrão de resposta esperado
1: É importante notar que a massa total coletada em cada solo é de 20 g, que equivale ao valor de 100%.
ÁREA 1: estimar quantidades por kg (g/kg)
8 g de areia em 20 g = 400 g em 1.000 g (1 kg) ou 400 g/kg
4 g de argila em 20 g = 200 g/kg
A cada kilo de solo, tem-se 400 g de areia e 200 g de argila. Portanto, o restante necesário para se completar 1 kg é silte.
1000 - (400+200) = 1000 - 600 = 400 g/kg de silte
Assim, é possível concluir que o solo da área 1 possui as seguintes proporções entre suas partículas: 40% em areia, 20% em argila e 40% em silte.
ÁREA 2: estimar quantidades por kg (g/kg)
3 g de areia em 20 g = 150 g em 1.000 g (1 kg) ou 150 g/kg
12,5 g de argila em 20 g = 625 g/kg
A cada kilo de solo, tem-se 150 g de areia e 165 g de argila. Portanto, o restante necessário para se completar 1 kg é silte.
1000 - (150+625) = 1000 - 775 = 225 g/kg de silte
O solo da área 2 possui as seguintes proporções entre suas partículas: 15% em areia, 62,5% em argila e 22,5% em silte.
2: O triângulo textural é uma figura bastante simples à primeira vista mas seu uso exige atenção e prática.
Área 1: É preciso localizar no eixo % de areia (base) o percentual corresponde ao calculado na questão 1, de 40%. Utilizando uma regra, traça-se uma reta paralela ao eixo do silte, á direita, até tocar no eixo da argila. Em seguida, é preciso localizar o valor relativo ao % de silte no eixo à direita, que é de 40% e traçar uma linha, que neste caso tem de ser paralela ao eixo da argila, até que esta toque o eixo da areia. Por fim, é preciso localizar o percentual restante da argila (20%) e traçar uma reta paralela ao eixo da areia, até tocar o eixo do silte. Localizar a intersecção das três retas e identificar em qual das classes texturais pré-definidas existentes no triângulo esta se localiza. No caso da área 1, a classe textural é franca.
No caso da área 2, repetir esse processo com os dados obtidos anteriormente (15% areia, 62,5% de argila e 22,5% silte) leva a identificação da classe textural como muito argilosa, como já sugerido pelos próprios dados.
INTERPRETAÇÕES DOS ENSAIOS DE RESISTÊNCIA E OBTENÇÃO DE PARÂMETRO DE RESISTÊNCIAS E DEFORMABILIDADE
1. Em alguns ensaios de cisalhamento direto, é comum que aqueles realizados sob tensão confinante mais baixa apresentem um pico de resistência mais pronunciado do que aqueles realizados sob tensão mais elevada. Assinale a alternativa que indica uma possível explicação para a ocorrência destes comportamentos diferenciados.
C. Isso ocorre porque, para tensões menores, a dilatância ocorre com maior facilidade, ao passo que para tensões maiores, deverá estar ocorrendo quebra de grãos.
2. Em um solo arenoso que possui 35° de ângulo de atrito, qual será sua resistência cisalhante de pico se for realizado um ensaio de cisalhamento direto sob tensão normal de 100kPa?
B. 70 kPa.
c = 0 (solo arenoso)
u = 0 (não há indicação de poropressão)
τ = 100 x tg 35 + 0
τ = 100 x 0,7
τ = 70 kPa
3. Uma campanha de ensaios triaxiais indicou que a envoltória de ruptura de um material areno-argiloso, visualizada no espaço s’ x t, possui inclinação de 30° e intercepto igual a 15 kPa. Quais os parâmetros de resistência deste material?
C. ɸ=35,2° e c’=18,35kPa.
4. Qual o comportamento esperado do módulo de deformabilidade de um solo em um ensaio triaxial?
A. À medida em que o corpo de prova vai se deformando, o material perde rigidez e a variação do módulo vai se tornando cada vez menor com o aumento da deformação.
5. Um aterro com peso específicode 18kN/m³ está sendo construído sobre uma área de solos moles. Qual a altura máxima do aterro se a resistência não-drenada do solo mole é 20kPa? Considere um fator de segurança igual a 1,3.
D. 4,4m.
Desafio
Imagine que você é o projetista de um muro de gabião. Para ter mais confiabilidade no seu projeto, você contrata um laboratório para executar 3 ensaios de cisalhamento direto no material remoldado de solo que servirá como terrapleno da estrutura. Foram obtidos os seguintes resultados:
• Ensaio 1: tensão normal = 50 kPa; tensão cisalhante de pico = 38,65 kPa
• Ensaio 2: tensão normal = 100 kPa; tensão cisalhante de pico = 74,86 kPa
• Ensaio 3: tensão normal = 200 kPa; tensão cisalhante de pico = 130,54 kPa
A partir disso, determine os parâmetros de resistência do material.
Padrão de resposta esperado
Basta traçar um gráfico tensão cisalhante versus tensão normal e determinar graficamente os parâmetros, pois o ângulo de atrito é igual à inclinação da reta, e a coesão é igual ao intercepto. Outro modo de resolver o problema é analiticamente, usando regressão linear, porém toma mais tempo e exige conhecimentos de álgebra linear. A maneira mais fácil é usar uma planilha Excel, conforme a figura, e traçar uma reta de tendência. Assim, os parâmetros obtidos são:
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E A TEORIA DE MOHR-COULOMB ENSAIOS TRIAXIAL E DE CISALHAMENTO DIRETO
1. Uma série de ensaios triaxiais consolidados e drenados foi realizada em um solo residual proveniente de um local com histórico de instabilidade geotécnica. Os ensaios indicaram ɸ=30° e c=10kPa. Qual a inclinação esperada dos planos de ruptura dos corpos de prova?
A. 60°.
2. Com relação ao ensaio de cisalhamento direto, assinale a alternativa correta.
B. É muito interessante pois é de baixo custo, rapidez, simplicidade e fornece parâmetros confiáveis em termos de resistência drenada de pico.
3. Com relação ao ensaio triaxial, assinale a alternativa correta.
B. É um ensaio extremamente versátil, permitindo inúmeras variações nas suas condições, sendo portanto capaz de simular diversas situações de campo.
4. Imagine a seguinte situação: uma barragem de terra sendo submetida ao rebaixamento rápido do seu reservatório. Nesta situação, qual ensaio você considera o mais adequado para determinação dos parâmetros de projeto do solo? Por quê?
C. O ensaio triaxial consolidado e não-drenado (CIU), pois é ideal para condições de resistência não-drenada.
5. Imagine a seguinte situação: o rompimento de uma encosta natural de solo residual. Assinale a alternativa correta no que tange aos ensaios de laboratório para medir os parâmetros de resistência do material.
B. O ensaio triaxial consolidado e drenado (CID) é ideal, pois simula adequadamente a situação.
Desafio
Dois ensaios de compressão triaxial foram executados em um solo, com os seguintes resultados:
Ensaio 1: tensão confinante = 100 kPa; tensão desvio = 250 kPa
Ensaio 2: tensão confinante = 200 kPa; tensão desvio = 500 kPa
Com que valor de tensão de cisalhamento deve ocorrer a ruptura em um ensaio de cisalhamento direto nesse material, com os mesmos índices, e com uma tensão normal de 50 kPa? Além disso, esse material é possivelmente uma areia ou uma argila? Por quê?
Padrão de resposta esperado
Nos dois ensaios a relação entre a tensão desvio e a tensão confinante é igual:
Portanto, a envoltória de ruptura passa pela origem. O ângulo de atrito pode ser determinado através da seguinte equação:
No ensaio de cisalhamento direto,
Portanto, a tensão cisalhante de ruptura vale 33,35kPa.
Como a envoltória de ruptura do material passa pelo zero, sua coesão é nula, indicando que se trata de um material arenoso.
CÁLCULO DO RECALQUE TOTAL, CÁLCULO DA VELOCIDADE DE RECALQUES
1. É importante conhecer os recalques nas fundações de um prédio, pois .
C. para evitar que ocorram recalques diferenciais que distorcem a estrutura.
2. Como pode ser subdivididas as parcelas do recalque?
B. Em recalque instantâneo, primário e secundário.
3. Sobre um solo mole normalmente adensado de 10m de espessura é colocado um aterro, ao longo de 100m. Abaixo do aterro existe um colchão de areia (dreno). Nos primeiros 50m existe uma lente de areia a 10m de profundidade e nos outros 50m encontra-se uma argila fortemente adensada nesta mesma profundidade. Em qual parte da argila mole ocorrerá maior recalque?
E. A magnitude do recalque será a mesma e ocorre na argila mole.
4. Dados os parâmetros na figura abaixo, calcule a magnitude do recalque instantâneo, sabendo que o nível d’água está na mesma cota do estrato de argila mole.
D. 0,29 m.
5. Calcule a magnitude do adensamento primário com base nos dados indicados na figura da questão 4. Assuma OCR=1.
D. 1,3 m.
Desafio
Você é um dos projetistas de uma rodovia que será executada em região de solos moles. Para acelerar o tempo de recalque, você decide executar um aterro temporário. Hoje o terreno encontra-se na cota 0m e você quer que, após a remoção do aterro, quando o grau de adensamento atingir 95%, o terreno se encontre na cota -1m. Considere o seguinte:
• a camada de solo mole possui 8 metros de espessura
• o peso específico natural é igual a 15 kN/m3
• o índice de vazios é igual a 3
• a história de tensões é igual a 1,2
• o índice de compressão é igual a 0,8
• o índice de recompressão é igual a 0,08
• o nível freático é aflorante na superfície do terreno
Qual deve ser a espessura de aterro a ser adotada?
Dica: considere somente o adensamento primário e adote um peso específico compatível para o aterro.
Padrão de resposta esperado
Podemos adotar um peso específico igual a 19kN/m3 para o aterro. Chamaremos a altura do aterro de “h”. Assim, a sobrecarga será igual a hx19. Utilizando a equação do adensamento primário, temos que:
​​​​​​​Neste caso, percebe-se que a incógnita não é o recalque, mas sim, a altura de aterro, embutida no acréscimo de tensão efetiva. Além disso, o 1 metro de recalque que buscamos é apenas 95% do recalque total. Assim, a altura de aterro vale:
h=4,6m
COEFICIENTES DE EMPUXO E SUA RELAÇÃO COM A INTERAÇÃO SOLO/ESTRUTURA, ASPECTOS GERAIS QUE INFLUENCIAM NA DETERMINAÇÃO DO EMPUXO.
1. Quais dos estados de tensão ocorre relaxação das tensões horizontais efetivas?
B. Ativo.
2. Calcule o coeficiente de empuxo ativo, considerando que no ensaio de cisalhamento direto obteve-se ângulo de atrito de 30°.
A. 1/3.
O coeficiente de empuxo ativo pode ser calculado da seguinte forma:
3. Calcule o coeficiente de empuxo passivo, considerando que no ensaio de cisalhamento direto obteve-se ângulo de atrito de 30°.
C. 3.
4. Estime a deformação ativa e passiva para uma hipotética estrutura de contenção com altura de 10 m.
A. Ativa: 2 cm e passiva: 40 cm.
5. Ao escavar uma parede de solo sem executar algum tipo de contenção, podemos provocar em uma determinada profundidade a ruptura desta escavação. Esta ruptura é uma demonstração física:
D. Demonstração física da ação de plastificação, criando uma cunha de solo por mobilização ativa na frente de escavação.
Desafio
Você é o responsável pela construção do muro de arrimo mostrado na imagem a seguir:
Calcule os coeficientes de empuxo ativo e passivo que serão utilizados para o dimensionamento da estrutura. Qual é o coeficiente de empuxo ao repouso do solo no tardoz do muro?
Padrão de resposta esperado
O coeficiente de empuxo ativo pode ser calculado da seguinte forma:
O coeficiente de empuxo passivo pode ser calculado da seguinte forma:
Já o coeficiente de empuxo ao repouso no tardoz do muro é calculado da seguinte forma:
Ensaio edométrico: parâmetros de compressibilidade
1. Quando podemos considerar que uma amostra é indeformada?
A. Quando a amostragem preserva as condições de estado do solo e não causa desagregação.
2. O ensaio edométrico consta de um ensaio do tipo:
B. Compressão confinada ou de compressão unidirecional.
3. Um dos parâmetros fundamentais do ensaio edométrico é a obtenção do índice de vazios inicial. Suponha que no ensaio de peso específico real dos grãos foi encontrado um valor de 27 KN/m³ e,ao verificar o peso específico aparente seco, notou-se que o valor foi de 17 k/m³. Qual o valor do índice de vazios inicial (e0) deste solo?
D. 0,59.
4. Suponha que no ensaio de peso específico real dos grãos foi encontrado um valor de 27 KN/m³ e, ao verificar o peso específico aparente seco, notou-se que o valor foi de 17 k/m³, qual o valor do módulo edométrico se o coeficiente de compressibilidade (αν) for igual a 0,005 kPa-1?
D. 318 kPA.
5. Qual o significado, na prática, de um OCR inferior a 1?
B. Significa que a argila está em adensamento, mas estes valores são ligeiramente menores que 1 e, às vezes, pode estar relacionado a alguma medida equivocada.
Desafio
Você está investigando o comportamento de um solo residual. Solicitou a um laboratório especializado que, além dos índices físicos, fizesse um ensaio edométrico e recebeu deles uma curva típica para o material (figura a seguir). A camada silto-argilosa possui 10 metros de espessura e a amostra foi retirada a 5 metros de profundidade. Seu peso específico natural é igual a 18 kN/m³ e o nível d'água está 4 metros abaixo da superfície.
Com base nestas informações, responda:
1 - Qual é a tensão de pré-adensamento do material?
2 - Qual é a história de tensões da amostra? Ela é pré-adensada ou normalmente adensada?
Padrão de resposta esperado
Para a obtenção da tensão de pré-adensamento pode ser adotado tanto o método de Casagrande, como o método de Pacheco Silva. A vantagem deste último é que ele independe do operador. Através do gráfico, então:
OCR= 330/80 = 4,1
Como OCR>1, então o solo é pré-adensado. Isto quer dizer que, anteriormente, ele já esteve submetido a tensões maiores que as atuais.
ENSAIO DE COMPRESSÃO CONFINADA (DEFORMAÇÃO X ÍNDICE DE VAZIOS, PRESSÃO PRÉ-ADENSAMENTO, ÍNDICE DE COMPRESSIBILIDADE)
1. O ensaio de compressão edométrica é realizado dentro de um molde que permite a deformação apenas na direção paralela ao carregamento aplicado. Sobre este ensaio pode-se afirmar que:
D. Possibilita a determinação de propriedades de compressibilidade dos solos.
2. Após a realização de ensaios de compressão confinada, foi determinado que a amostra 1 possui Cc = 1 e a amostra 2 possui Cc = 3. Isso significa dizer que:
B. Se as amostras forem submetidas ao mesmo carregamento, sob as mesmas condições, a amostra 2 apresentará maiores deformações.
3. Um dos aspectos de maior interesse para a Engenharia Geotécnica é a determinação das deformações provocadas por carregamentos verticais na superfície do terreno. Essas deformações podem ser avaliadas por intermédio de ensaios de laboratório. Com relação aos ensaios para a determinação da deformabilidade dos solos, tem-se que o:
C. Quando compactadas os recalques em areias diminui.
4. Uma amostra de solo de altura igual a 2cm foi submetida ao ensaio edométrico e apresentava índice de vazios inicial de 3,4. Ao final do carregamento, a amostra apresentou o índice de vazios de 3,1. Qual foi a variação de altura do corpo de prova?
D. 0,136 cm.
5. O conhecimento do valor da tensão de pré-adensamento é extremamente importante para o estudo do comportamento dos solos, pois é a fronteira entre deformações relativamente pequenas e muito grandes. Sobre a tensão de pré-adensamento, pode-se afirmar que:
E. Se a tensão de pré-adensamento é igual à tensão efetiva existente no solo, isso indica que este solo nunca esteve submetido anteriormente a maiores tensões.
Desafio
Para a construção do Condomínio Veleiros, à beira de um lago, será necessário a implantação de um aterro no local. Para a análise dos recalques, uma amostra indeformada de solo foi retirada de 8 m de profundidade para o ensaio de adensamento, a tensão efetiva nessa profundidade era de 40 kPa. Registraram-se os índices de vazios do corpo de prova e a tensão aplicada em cada estágio de carregamento.
Efetue os cálculos correspondentes ao ensaio e responda as seguintes questões:
a) Qual é a tensão de pré-adensamento?
b) Qual é a razão de sobreadensamento? Classifique o solo em normalmente adensado ou sobreadensado.
c) Qual é o índice de compressão?
d) Qual é o índice de recompressão?
e) Existe dúvida quanto ao valor da tensão efetiva vertical de pré-adensamento. Comente os possíveis erros de projeto, caso σ'vm tenha sido definida com um valor maior que o real.
Padrão de resposta esperado
a) Aplica-se um dos processos de determinação da tensão de pré-adensamento: Casagrande ou Pacheco Silva e determina-se que a tensão é 65 kPa (aproximadamente).
b) A razão de sobreadensamento é:
O OCR do solo é maior que um, sendo assim o solo é sobreadensado.
c) O índice de compressão é: 
d) O índice de recompressão é: 
e) A σ´vm representa uma fronteira entre deformações relativamente pequenas (trecho anterior da curva, de recompressão), e deformações muito grandes (trecho posterior da curva, de recalque primário ou trecho virgem). Caso a σ´vm tenha sido superestimada isso irá gerar erros na estimativa da magnitude do recalque, pois o solo irá sofrer grandes deformações (comportamento segundo a reta virgem) com tensões menores que as previstas, ou seja, com tensões menores que a suposta tensão de pré-adensamento).
1 Em relação aos impactos ambientais, bem como as consequências que podem ocorrer nos solos, devido à construção da indústria de tintas, podemos citar: 
I – Retirada da vegetação nativa: com isto, poderá ocorrer a erosão dos solos, diminuindo a sua fertilidade. Os sedimentos podem percorrer em longas distâncias, ocasionando no assoreamento dos recursos hídricos. 
II – Contaminação do solo devido ao derramamento de produtos químicos: como consequência do derramamento de produtos químicos, ocorrerão alterações nas características químicas do solo. 
III – Emissão de material particulado: com o andamento da obra, irá ocorrer a emissão de poeiras e, com isto, o solo perderá suas características físicas e químicas, além de que este processo também irá ocasionar em poluição atmosférica. 
IV – Compactação do solo: o maquinário pesado faz com que o solo fique compactado, ou seja, ocorre redução na porosidade e, devido a isto, a água apresenta maior dificuldade de infiltração no solo, o que gera o escoamento superficial. 
V – Alteração do relevo natural da área: com a alteração do relevo (devido à terraplanagem no local) e a impermeabilização da área, a infiltração da água da chuva irá diminuir e, consequentemente, poderá haver interferência em recursos hídricos superficiais e subterrâneos. 
Estão corretas as alternativas:
a.TODAS
Dois ensaios de compressão triaxial foram executados em um solo, com os seguintes resultados: Ensaio 1: tensão confinante = 100 kPa; tensão desvio = 250 kPa Ensaio 2: tensão confinante = 200 kPa; tensão desvio = 500 kPa Com que valor de tensão de cisalhamento deve ocorrer a ruptura em um ensaio de cisalhamento direto nesse material, com os mesmos índices, e com uma tensão normal de 50 kPa?
d.33,35kPa.
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