Lista Exercícios de Permeabilidade - Mec Solos

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LISTA DE EXERCÍCIOS 3 
 
1) Sabendo que o fluxo do permeâmetro (a) é descendente e do permeâmetro (b) é 
ascendente. Calcule a velocidade do fluxo antes de passar pelo solo e a velocidade de percolação 
no solo. Dados 𝑛 = 45% e 𝑘 = 0,0005 𝑚/𝑠 
 
 
 
 
2) Calcule o volume de água que escoa durante 30 min através do tubo de seção de 100 
cm². Considere que o coeficiente de permeabilidade do solo é 𝑘 = 4𝑥10−3𝑐𝑚/𝑠. 
 
 
 
3) Dado o permeâmetro abaixo com h = 28 cm; z = 24 cm; L = 50 cm. A seção transversal 
do permeâmetro é de 530 cm². O peso específico da areia é de 18 kN/m³. Mantida a carga 
hidráulica, mediu-se um volume de 100 cm³ escoando em 18 segundos. Qual é o coeficiente de 
permeabilidade do material? 
 
 
 
 
 
4) Num ensaio de permeabilidade, com permeâmetro de carga variável, como mostrado 
na figura abaixo. Quando a carga h era de 65 cm, acionou-se um cronômetro. Trinta segundos 
após, a carga h era de 35 cm. L = 20 cm e A = 77 cm² são as dimensões do corpo de prova e a 
área da bureta é de 1,2 cm². Pergunta-se 
a) Qual é o coeficiente de permeabilidade do solo em estudo? 
b) Estime o coeficiente de permeabilidade, aplicando diretamente a Lei de Darcy, para uma 
carga média durante o ensaio. 
 
 
 
5) Num sistema como o da figura abaixo, considere L = 50 cm; z = 24 cm; e h = 14 cm. A 
área do permeâmetro é de 530 cm². O peso específico da areia é de 18 kN/m³. 
a) Determine, inicialmente, qual o esforço que a areia estará exercendo na peneira. 
b) Considere, a seguir, um ponto no interior do solo, P, numa altura 12,5 cm acima da peneira. 
Para esse ponto determine: Carga altimétrica; carga piezométrica; carga total; tensão total; 
pressão neutra e a tensão efetiva. 
 
 
 
6) Na questão anterior, o que ocorreria se a carga h fosse elevada até chegar a 40 cm? 
 
 
 
 
 
 
 
 
Peneira 
7) Num sistema como o da figura abaixo, considere L = 50 cm; z = 24 cm; e h = 36 cm. A 
área do permeâmetro é de 530 cm². O peso específico da areia é de 18 kN/m³. 
a) Determine, inicialmente, qual o esforço que a areia estará exercendo na peneira. 
b) Considere, a seguir, um ponto no interior do solo, P, numa altura 12,5 cm acima da peneira. 
Para esse ponto determine: Carga altimétrica; carga piezométrica; carga total; tensão total; 
pressão neutra e a tensão efetiva. 
 
 
8) No permeâmetro abaixo, a areia A ocupa a posição horizontal, com L = 20 cm, A = 100 
cm², com 𝑘 = 4 𝑥 10−3𝑐𝑚/𝑠. A areia B ocupa a posição vertical, com L = 10 cm, A = 400 cm², e 
𝑘 = 2 𝑥 10−3𝑐𝑚/𝑠. Qual a possibilidade de ocorrer areia movediça nas areias A e B? 
 
 
 
 
Respostas: 
1- 
 Vel. Fluxo (m/s) Vel. Percolação (m/s) 
A 12,5 . 10−4 27,78 . 10−4 
B 5 . 10−4 11,1 . 10−4 
 
2- 𝑉 = 240 𝑐𝑚³ 
3- 𝑘 = 1,87 . 10−2𝑐𝑚/𝑠 
4- a) 𝑘 = 6,4 . 10−3𝑐𝑚/𝑠 
b) 𝑘 = 6,2 . 10−3𝑐𝑚/𝑠 
5- a) 𝐹 = 137,8 𝑁 
b) ℎ𝐴 = 12,5 𝑐𝑚; ℎ𝑃 = 72 𝑐𝑚; ℎ𝑇 = 84,5 𝑐𝑚; 𝑢 = 7,2 𝑘𝑃𝑎; 𝜎′ = 1,95 𝑘𝑃𝑎 
6- Ocorreria o fenômeno da areia movediça, pois 𝑖 = 𝑖𝑐𝑟𝑖𝑡 → 𝜎
′ = 0. 
7- a) 𝐹 = 402,8 𝑁 
b) ℎ𝐴 = 12,5 𝑐𝑚; ℎ𝑃 = 34,5 𝑐𝑚; ℎ𝑇 = 47 𝑐𝑚; 𝑢 = 3,45 𝑘𝑃𝑎; 𝜎′ = 5,7 𝑘𝑃𝑎 
8- Na areia A nunca ocorrerá o fenômeno da areia movediça. Na areia B ocorrerá areia 
movediça se o peso específico da areia for menor ou igual a 14 kN/m³. 
Peneira