Mecânica de Solos — Lista 2ª Etapa (UEMG João Monlevade)
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UEMG - João Monlevade
Lista 2ª Etapa — Mecânica de Solos
Engenharia Civil e de Minas — 2018/2
1) Quantidade de água para atingir 30% de umidade
Qual a quantidade de água a ser acrescentada a uma amostra de 1.500 g com teor de umidade de 17% para que ela atinja 30% de umidade?
R = 166,67 g
Resolvendo:
- Mt = 1.500 g
- Ms = 1.500 − ma
ms = 1.282,05 g
A acrescentar = 384,61 − 217,95 = 166,66 g
2) Volume de aterro e massa total do solo transportado
Serão removidos 220.000 m³ de solo de uma jazida. O solo seco in situ tem índice de vazios igual a 1,2. Solicita-se determinar:
- (a) Quantos m³ de aterro com índice de vazios = 0,72 poderão ser construídos;
- (b) Qual o peso total do solo transportado, sabendo-se que a densidade dos grãos é 2,7.
a) Calcular inicialmente Vs
Para o Vs calculado — qual o volume do aterro com e = 0,72
R = Vt = 172.000 m³
Determinar Vs:
Vs = 220.000 / (1 + 1,2) = 100.000 m³
Vt = Vs (1 + e) = 100.000 (1 + 0,72) = 172.000 m³
b) Determinar Ps no aterro
= 2.700,00 kN ys = Ps / Vs
Ps = ys × Vs — Ps = 2,7 × 100.000 = 270.000 t
3) Cálculo de e, n e grau de saturação S
O peso específico de um solo é 16 kN/m³, seu teor de umidade 33% e a densidade das partículas 2,65. Calcule:
- a) índice de vazios e;
- b) porosidade n;
- c) grau de saturação S.
Calcular γd e depois e, n
dpartículas = gs / γágua = 2,65 × 10 ⇒ gs = 26,5 kN/m³
a) índice de vazios
γd = γ / (1 + u) = 16 / (1 + 0,33) = 12,03 kN/m³
e = 26,5 kN/m³ / 12,03 kN/m³ = 2,20
b) porosidade n
n = e / (1 + e) = 2,20 / (1 + 2,20) = 0,68
c) grau de saturação S
S = (gs × u) / (e × γágua) × 100 = 26,5 × 0,33 / (2,20 × 2,65) × 100 = 150%
R = a) e = 2,20, n = 0,68, S = 40%
4) Volumes iniciais de sólidos e de ar
Uma amostra de solo tem massa de 122 g e um peso específico de 18,2 kN/m³. O peso específico dos sólidos é de 26,3 kN/m³. Se, depois de seca em estufa, a amostra passa a apresentar uma massa de 104 g, quais serão os seus volumes iniciais de sólidos e de ar?
R = Va = 9,6 cm³ e Vs = 39 cm³
122 g = 0,00119 kN
5) Escolha da jazida mais vantajosa
Para a construção de uma pequena barragem de terra será necessário fazer um aterro de 300.000 m³ com índice de vazios 0,8. Existem três jazidas disponíveis. O índice de vazios do solo em cada uma delas, bem como a estimativa de custo do movimento de terra até o local da barragem, são indicados no quadro abaixo. Que jazida produzirá maior lucro ao empreiteiro?
Jazida — Índice de vazios — Custo do movimento de terra R$ / m³ — Valor total (R$)
A — 0,9 — 10,20 — ?
B — 2,0 — 9,00 — ?
C — 1,6 — 9,40 — ?
Calcular o volume de sólidos contido em 300.000 m³, determinar o volume total a ser movimentado em cada jazida e multiplicar pelo preço.
300.000 / (1 + 0,8) = 166.666,66 m³
166.666,66 × (1,9) = 316.666,66 × 10,20 = 3.230.000 reais
166.666,66 × (3,0) = 499.999,98 × 9,00 =
166.666,66 × (2,6) = 433.333,31 =
6) Curvas granulométricas — coeficientes e classificação
Para as curvas granulométricas abaixo determine:
A) CNU (coeficiente de não uniformidade)
Cnu = 0,13 / 0,05 = 2,6 //// 1,6 / 0,15 = 10,66
B) Cc
(0,16)² / 0,13 × 0,05 = 3,94 //////// (1,2)² / 1,6 × 0,15 = 6
C) Classificação textural do solo correspondente às duas curvas
Solo curva puro = solo uniforme
Curva solo pelete = medianamente uniforme
Def (90% passam) = 0,80 mm, D60 = 0,38 mm, D30 = 0,18 mm
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1) Quantidade de água para atingir 30% de umidade
Qual a quantidade de água a ser acrescentada a uma amostra de 1.500 g com teor de umidade de 17% para que ela atinja 30% de umidade?
R = 166,67 g
Resolvendo:
- Mt = 1.500 g
- Ms = 1.500 − ma
ms = 1.282,05 g
A acrescentar = 384,61 − 217,95 = 166,66 g
2) Volume de aterro e massa total do solo transportado
Serão removidos 220.000 m³ de solo de uma jazida. O solo seco in situ tem índice de vazios igual a 1,2. Solicita-se determinar:
- (a) Quantos m³ de aterro com índice de vazios = 0,72 poderão ser construídos;
- (b) Qual o peso total do solo transportado, sabendo-se que a densidade dos grãos é 2,7.
a) Calcular inicialmente Vs
Para o Vs calculado — qual o volume do aterro com e = 0,72
R = Vt = 172.000 m³
Determinar Vs:
Vs = 220.000 / (1 + 1,2) = 100.000 m³
Vt = Vs (1 + e) = 100.000 (1 + 0,72) = 172.000 m³
b) Determinar Ps no aterro
= 2.700,00 kN ys = Ps / Vs
Ps = ys × Vs — Ps = 2,7 × 100.000 = 270.000 t
3) Cálculo de e, n e grau de saturação S
O peso específico de um solo é 16 kN/m³, seu teor de umidade 33% e a densidade das partículas 2,65. Calcule:
- a) índice de vazios e;
- b) porosidade n;
- c) grau de saturação S.
Calcular γd e depois e, n
dpartículas = gs / γágua = 2,65 × 10 ⇒ gs = 26,5 kN/m³
a) índice de vazios
γd = γ / (1 + u) = 16 / (1 + 0,33) = 12,03 kN/m³
e = 26,5 kN/m³ / 12,03 kN/m³ = 2,20
b) porosidade n
n = e / (1 + e) = 2,20 / (1 + 2,20) = 0,68
c) grau de saturação S
S = (gs × u) / (e × γágua) × 100 = 26,5 × 0,33 / (2,20 × 2,65) × 100 = 150%
R = a) e = 2,20, n = 0,68, S = 40%
4) Volumes iniciais de sólidos e de ar
Uma amostra de solo tem massa de 122 g e um peso específico de 18,2 kN/m³. O peso específico dos sólidos é de 26,3 kN/m³. Se, depois de seca em estufa, a amostra passa a apresentar uma massa de 104 g, quais serão os seus volumes iniciais de sólidos e de ar?
R = Va = 9,6 cm³ e Vs = 39 cm³
122 g = 0,00119 kN
5) Escolha da jazida mais vantajosa
Para a construção de uma pequena barragem de terra será necessário fazer um aterro de 300.000 m³ com índice de vazios 0,8. Existem três jazidas disponíveis. O índice de vazios do solo em cada uma delas, bem como a estimativa de custo do movimento de terra até o local da barragem, são indicados no quadro abaixo. Que jazida produzirá maior lucro ao empreiteiro?
Jazida — Índice de vazios — Custo do movimento de terra R$ / m³ — Valor total (R$)
A — 0,9 — 10,20 — ?
B — 2,0 — 9,00 — ?
C — 1,6 — 9,40 — ?
Calcular o volume de sólidos contido em 300.000 m³, determinar o volume total a ser movimentado em cada jazida e multiplicar pelo preço.
300.000 / (1 + 0,8) = 166.666,66 m³
166.666,66 × (1,9) = 316.666,66 × 10,20 = 3.230.000 reais
166.666,66 × (3,0) = 499.999,98 × 9,00 =
166.666,66 × (2,6) = 433.333,31 =
6) Curvas granulométricas — coeficientes e classificação
Para as curvas granulométricas abaixo determine:
A) CNU (coeficiente de não uniformidade)
Cnu = 0,13 / 0,05 = 2,6 //// 1,6 / 0,15 = 10,66
B) Cc
(0,16)² / 0,13 × 0,05 = 3,94 //////// (1,2)² / 1,6 × 0,15 = 6
C) Classificação textural do solo correspondente às duas curvas
Solo curva puro = solo uniforme
Curva solo pelete = medianamente uniforme
Def (90% passam) = 0,80 mm, D60 = 0,38 mm, D30 = 0,18 mm