Exercícios Mecânica dos Solos II

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<p>Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II</p><p>Prof. Erinaldo H. Cavalcante 1</p><p>UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE</p><p>CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA</p><p>DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL</p><p>MECÂNICA DOS SOLOS II</p><p>PROF. Erinaldo Hilário Cavalcante</p><p>1ª Lista de Exercícios 2º Módulo</p><p>Percolação em Solos – Fluxo Bidimensional e Rede de Fluxo</p><p>1) Calcular o volume que escoa em 24 horas através da fundação da barragem de concreto abaixo.</p><p>Calcule as cargas totais e poropressões nos pontos indicados.</p><p>2) Calcular a vazão que escoa através da barragem de terra da figura abaixo. Calcule a carga</p><p>piezométrica no ponto X.</p><p>L = 200 m</p><p>NA</p><p>12 m</p><p>K= 1,5x10-4cm/s</p><p>m</p><p>on</p><p>ta</p><p>nt</p><p>e</p><p>ju</p><p>sa</p><p>nt</p><p>e</p><p>3</p><p>21</p><p>4</p><p>5</p><p>Filtro de pé</p><p>L = 200 m</p><p>NA</p><p>12 m</p><p>K= 1,5x10-4cm/s</p><p>m</p><p>on</p><p>ta</p><p>nt</p><p>e</p><p>ju</p><p>sa</p><p>nt</p><p>e</p><p>3</p><p>21</p><p>4</p><p>5</p><p>Filtro de pé</p><p>RN</p><p>X</p><p>5m</p><p>C</p><p>Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II</p><p>Prof. Erinaldo H. Cavalcante 2</p><p>3) Com base na seção da barragem de terra mostrada a seguir, calcule a vazão que percola pelo maciço,</p><p>considerando que a barragem tem 800 metros de extensão. Dados: kx = 2,0 x10</p><p>-4</p><p>cm/s e ky = 8,0 x 10</p><p>-4</p><p>cm/s.</p><p>4) Calcular a vazão total que percola por metro de seção da barragem de terra abaixo e o gradiente</p><p>hidráulico no elemento I. Calcular também as cargas piezométricas nos pontos B, C e D. Um</p><p>piezômetro instalado no ponto E terá no seu interior o NA registrado até que altura? Considere o</p><p>RN como sendo a base da barragem.</p><p>E</p><p>30 m</p><p>4 m</p><p>8 m</p><p>60 m 20 m</p><p>Tapete filtrante</p><p>40 m</p><p>Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II</p><p>Prof. Erinaldo H. Cavalcante 3</p><p>5) Com dados da</p><p>Figura 1, e</p><p>considerando que o</p><p>meio é isotrópico e</p><p>homogêneo, pede-se:</p><p>a) O esboço da</p><p>melhor rede de fluxo</p><p>para a situação</p><p>apresentada.</p><p>b) A vazão que</p><p>percola através do</p><p>maciço de solo e a</p><p>descarga total em 1</p><p>ano. A seção tem</p><p>400 m de extensão.</p><p>c) As tensões</p><p>geostáticas total e</p><p>efetiva nos pontos</p><p>A, B e C;</p><p>d) A altura que a água</p><p>se eleva dentro de</p><p>um piezômetro</p><p>instalado no ponto</p><p>C.</p><p>Dados</p><p>Figura 1</p><p>Dados do solo onde ocorre a percolação:</p><p>6) Trace a rede de fluxo para a situação apresentada na figura a seguir e determine as subpressões</p><p>hidrostáticas atuando nos pontos A e B. Dado: k = 5 x 10</p><p>-5</p><p>m/s.</p><p>3</p><p>6</p><p>/3,18</p><p>/1001,2k</p><p>mkN</p><p>scmx</p><p>sat </p><p> </p><p></p><p>NA</p><p>NT NT</p><p>B A</p><p>Lista de Exercícios Mecânica dos Solos II</p><p>Prof. Erinaldo H. Cavalcante 4</p><p>7) Para cada uma das três seções seguintes, calcule: i) as cargas total, piezométrica e a pressão</p><p>neutra nos pontos indicados; ii) A vazão que ocorre pelo maciço por unidade de comprimento; iii) o</p><p>gradiente hidráulico no elemento com as dimensões indicadas.</p><p>yA= 2,5 m</p><p>yB = 4,8 m</p><p>yC = 2,4 m</p><p>yE = 9,5 m</p><p>yB = 12,3 m</p><p>yC = 7,4 m</p><p>yD = 2,9 m</p><p>yB = 12,0 m</p><p>yC = 6,4 m</p><p>yE = 6,3 m</p><p>yF = 6,5 m</p><p>Cotas altimétricas</p><p>Cotas altimétricas</p><p>Cotas altimétricas</p>