Para se determinar os índices de consistência dos solos são utilizados os limites de Atteberg como, por exemplo, o Limite de Liquidez (LL) e o Limite de Plasticidade (LP). Para se calcular o IP (Índice de Plasticidade) utiliza-se a relação:

O aparelho de casa grande, utilizado no estudo de solos argilosos, destina-se à determinação do:

Para fins do projeto de fundações, deverão ser programadas, no mínimo, Sondagens a Percussão (SPT) de simples reconhecimento dos solos. O resultado da sondagem deverá ser apresentado, graficamente, com a discriminação:

Muros de gravidade de Gabião são estruturas armadas, flexíveis, drenantes e de grande durabilidade e resistência. São produzidos com malha de fios de aço doce recozido e galvanizado, em dupla torção, amarradas nas extremidades e vértices por fios de diâmetro maior. São preenchidos com rachões ou pedras britadas. São utilizados em estabilização de taludes, obras hidráulicas, viárias e diversos tipos de contenção, podendo ser encontrados em três formatos: caixas, colchões, e sacos em diferentes tamanhos. Os muros de gabiões são constituídos por gaiolas metálicas preenchidas com pedras arrumadas manualmente e construídas com fios de aço galvanizado em malha hexagonal com dupla torção. As dimensões usuais dos gabiões são: comprimento de 2m e seção transversal quadrada com 1m de aresta. No caso de muros de grande altura, gabiões mais baixos (altura = 0,5m), que apresentam maior rigidez e resistência, devem ser posicionados nas camadas inferiores, onde as tensões de compressão são mais significativas. As principais características dos muros de gabiões são a flexibilidade, que permite que a estrutura se acomode a recalques diferenciais e a permeabilidade. O muro de gabião caixa é vantajoso, pois permite alta permeabilidade e grande flexibilidade, o que favorece a construção de estruturas monolíticas, altamente drenantes e capazes de aceitar deslocamentos e deformações sem se romperem. A figura abaixo representa o perfil de um muro de contenção construído em gabião. De acordo com os dados apresentados, verifique a estabilidade do muro em relação ao tombamento e ao deslizamento. Em seguida, escolha a alternativa correta.

Dimensões do Muro:

H = 5,00m – altura do muro;

B = 3,00m – largura da base do muro;

b = 1,00m – largura do coroamento do muro;

h = 1,00m – altura da caixa do gabião;

d = 0,50m – largura do degrau do muro em gabião.

Dados:

Solo: areia, medianamente compacta;

γ = 18 kN/m³ – peso específico do solo;

φ = 32,5° - ângulo de atrito interno do solo:

δ_a = 21,67° – ângulo de atrito do solo com o gabião;

δ_SF = 32,5° - ângulo de atrito da fundação em contato com o solo;

γ_G = 23 kN/m³ - peso específico do muro em gabião;

K_ah = 0,25 – coeficiente da componente de empuxo ativo horizontal;

tg δ_a = 0,33 – tangente do ângulo de atrito solo – gabião;

tg φ = 0,63 – tangente do ângulo de atrito interno do solo;

tg δ_SF = 0,63 – tangente do ângulo de atrito solo – fundação (coeficiente de atrito);

G_n – força devido ao peso próprio do muro em gabião;

y = 1,67m – braço de alavanca da componente do empuxo ativo horizontal;

x_i = variável – braço de alavanca da componente vertical do peso próprio;

Fórmulas:

E_ah = 0,5.K_ah.γ.H² - componente do empuxo ativo horizontal – (kN/m);

E_av = E_ah . tg δ_a – componente vertical do empuxo ativo – (kN/m);

M_H = - E_ah .y – momento de tombamento – (kNm/m);

M_Bi = G_n .x_i - componente do momento resistente ao tombamento – (kNm/m);

Segurança ao Tombamento:

ΣM_Bi > MH ;

Segurança ao Deslizamento:

Fv = (ΣG _n + E_av).δ_SF > E_ah ;

Tabela para preenchimento com o cálculo dos esforços e momentos:

A Granulometria é a distribuição, em porcentagem, dos diversos tamanhos de grãos. É a determinação das dimensões das partículas de um solo e de suas respectivas porcentagens de ocorrência. A composição granulométrica tem grande influência nas propriedades das argamassas, concretos e do solo utilizado na construção de aterros e para diversos fins na engenharia. É determinada através de peneiramento, através de peneiras com determinada abertura constituindo uma série padrão. Conhecer a distribuição granulométrica de um solo e representá-la através de uma curva, possibilita a determinação de suas características físicas. Esta curva é traçada por pontos em um diagrama semilogarítmico, no qual, sobre os eixos das abcissas são marcados os logaritmos das dimensões das partículas e sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada. A figura abaixo representa a curva granulométrica de um solo. De acordo com as porcentagens que passam nas peneiras representadas, calcule o Coeficiente de Uniformidade e classifique o solo quanto à sua graduação. Depois, marque a alternativa correta.

Dados:

C_U é o coeficiente de uniformidade;

d₆₀ é o diâmetro correspondente a 60% da porcentagem que passa;

d₁₀ é o diâmetro correspondente a 10% da porcentagem que passa;

Considere d₁₀ como a média aritmética entre os diâmetros imediatamente acima e abaixo representados na escala logarítmica do eixo das abcissas.

Fórmula:

Determinar o coeficiente de permeabilidade à carga constante e à carga variável, com percolação de água através do solo em regime de escoamento laminar. Na aplicação desses métodos podem ser utilizados corpos de prova talhados ou moldados, obtidos a partir de amostras indeformadas ou da compactação de amostras deformadas. O coeficiente de permeabilidade é uma constante de proporcionalidade relacionada com a facilidade pela qual o fluxo passa através de um meio poroso. Os métodos utilizados pela sua determinação em laboratório se baseiam na lei de Darcy, segundo a qual a velocidade de percolação é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico. A partir de um permeâmetro de nível constante empregado para solos granulares, determine o valor de k, ou coeficiente de permeabilidade, sabendo que a amostra é imediatamente saturada, de acordo com os dados apresentados. A seguir, escolha a opção correta.

                                

Dados:

L = 18cm;

h = 36cm;

d = 10cm;

n = 0,35;

t = 40s;

π = 3,14.

Onde:

k coeficiente de permeabilidade do solo – (cm/s);

Q quantidade ou volume de água que atravessa a amostra – (cm³);

L altura do corpo de prova no permeâmetro – (cm);

A área da seção do corpo de prova – (cm² );

h diferença de nível da água nos recipientes – (cm);

t tempo em que a água atravessa a amostra – (s);

n porosidade do solo – adimensional;

Fórmulas:

Através da compactação de um solo, obtém-se maior aproximação e entrosamento das partículas, ocasionando o aumento da resistência ao cisalhamento e, consequentemente, a obtenção de uma maior capacidade de suporte. Com a redução do volume de vazios, a capacidade de absorção de água e a possibilidade de haver percolação diminuem substancialmente, tornando o solo mais estável. Dois fatores são fundamentais na compactação: o teor de umidade do solo e a energia empregada na aproximação dos grãos, que se denomina energia de compactação. Apenas no teor de umidade ótimo se atinge o máximo peso específico seco, que corresponde a maior resistência do solo. Em relação aos processos de compactação dos solos e o uso de equipamentos, escolha a alternativa correta.

Necessita-se caracterizar uma amostra de argila, de modo a que se possa determinar os seus índices de plasticidade e consistência. De acordo com os dados apresentados abaixo, calcule os valores de IP e IC, classificando o tipo de argila encontrado. Em seguida, marque a alternativa correta.

Dados:

P_T = 2,0kg;

P_S = 1,4kg;

LL = 57,2%;

LP = 22,2%;

onde:

P_T é o peso total da amostra;

P_S é o peso seco da amostra;

P_A é o peso da água contida na amostra;

LL é o limite de liquidez da amostra;

LP é o limite de plasticidade da amostra;

IP é o índice de plasticidade da amostra;

IC é o índice de consistência da amostra.

Fórmulas:

P_A = P_T - P_S

h% = 100.P_A/P_S

IP = LL – LP

IC = (LL – h)/IP

A NBR 8036/83 fixa as condições exigíveis na programação das sondagens de simples reconhecimento dos solos destinada à elaboração de projetos geotécnicos para a construção de edifícios. Essa programação abrange o número, a localização e a profundidade das sondagens. Sobre os critérios adotados na referida norma para a programação de sondagens, assinale a alternativa correta.

A determinação da carga admissível de uma fundação profunda em estacas, compreende dois aspectos, ou seja, o estrutural determinado pela segurança à ruína do elemento estrutural, e o geotécnico determinado pela segurança à ruptura ao cisalhamento do solo, com o limite de recalques aceitáveis, pelo atrito lateral do elemento estaca e sua resistência de ponta contra o solo de fundação. Necessita-se executar uma fundação profunda utilizando-se estacas escavadas do tipo hélice contínua em um solo do tipo coesivo, cuja sondagem à percussão do tipo SPT nos forneceu uma argila siltosa plástica, desde o terreno natural até os 8m de profundidade, para em seguida nos indicar mais 2m de profundidade adicional, em um solo residual de gnaisse quando então se atingiu o impenetrável e foi finalizada a sondagem. De acordo com os dados apresentados a seguir, determine a capacidade de carga real de uma estaca escavada do tipo hélice contínua, e escolha a alternativa correta:

       

Dados:

Estaca Hélice Contínua:

Diâmetro Φ = 40,00cm

Capacidade Estrutural ou Nominal C_E = 50.000kgf

Solo de 1,0 a 8,0m de profundidade – Argila siltosa plásticas

Solo de 8,0 a 10,0m de profundidade – Solo residual de gnaisse / impenetrável à percussão

Área de Ponta da Estaca – A_P = 1.257,00cm²

Perímetro da Estaca – U = 126cm

Coeficientes de segurança para estaca escavada:

F₁ = 3,0;

F₂ = 6,0;

Coeficientes de correlação do solo para o atrito lateral e resistência de ponta, α e k, respectivamente:

                  

Fórmulas:

r_P = (k . N_SPT)/ F₁

onde

r_P é o fator de resistência de ponta;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência de ponta;

F₁ coeficiente de segurança à resistência de ponta; 

R_P = r_P . A_P

onde R_P é a resistência de ponta da estaca;

r_L = (α . k . N_SPT)/F₂

onde

r_L é o fator de atrito lateral da estaca;

α é o fator de correlação de resistência lateral da estaca;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência lateral por metro de profundidade;

F₂ coeficiente de segurança à resistência lateral por atrito da estaca;

R_L = (U. Σr_L . L)/100

onde

U é o perímetro da estaca em m;

Σr_L é o somatório dos atritos laterais por cada metro linear do fuste da estaca;

L é o comprimento da estaca em cm

Resistência Total da Estaca:

R_T = R_P + R_L em kgf.

Tabela para cálculo da resistência lateral e de ponta para a estaca:

A resistência Total da estaca será de:

Existe a necessidade de arrasar cinco estacas em 20 cm, 25 cm, 45 cm, 50 cm e 60 cm, respectivamente, para ficarem com o mesmo nível no bloco de coroamento que as envolvem. As estacas têm seção transversal circular com 60 cm de diâmetro.

O volume de concreto perdido, proveniente desse arrasamento, em m³ , é igual a

Quando todas as paredes ou todos os pilares de uma edificação transmitem as cargas ao solo por meio de uma única sapata, tem-se o que se denomina uma fundação em

Os movimentos rápidos, resultantes da ação da gravidade sobre a massa de solo, que se destaca do restante do maciço e rola talude abaixo, acarretam um afastamento evidente da massa, que se desloca em relação à parte fixa do maciço.

Esses movimentos de terra são denominados de

Nos solos granulares, há pouca ou nenhuma coesão entre os grãos, existindo, entretanto, atrito interno entre eles. O equipamento indicado para a compactação desse tipo de solo é o rolo

Assinale a alternativa que identifica o solo que apresenta apenas a coesão necessária para formar, quando seco, torrões facilmente desagregáveis pela pressão dos dedos. Suas propriedades dominantes são devidas ao fato de sua parte ser constituída pelos grãos minerais de diâmetro máximo superior a 0,005 mm e inferior a 0,05 mm. São caracterizados pela sua textura e compacidade.

Durante a realização de sondagem de simples reconhecimento do subsolo de um terreno com SPT (Standard Penetration Test − Ensaio de Penetração Padrão) o tubo de revestimento deve ficar a uma distância de, no mínimo, X cm do fundo do furo, quando da operação de ensaio e amostragem. Somente em casos de fluência do solo para o interior do furo, deve ser admitido deixá-lo à mesma profundidade do fundo do furo. O valor de X, em centímetros, é

Para o projeto de uma sapata associada, considere os pilares P1 e P2 abaixo:

Dados:

− Tensão admissível do solo: 0,3 MPa

No dimensionamento da fundação para os pilares P1 e P2, o centro de carga (ponto de aplicação da resultante) estará

Na escavação de determinado material de um solo, verificou-se um empolamento igual a 20%. Ao se obterem 240 m³ de material solto, significa que o volume de material medido no corte é de

A determinação do coeficiente de permeabilidade dos solos é feita pela lei de Darcy, sendo que a velocidade real de percolação da água é diretamente proporcional

A cravação de um amostrador padrão no solo por meio da queda livre de um peso de massa 65 kg de uma altura de 75 cm faz parte do ensaio Standard Penetration Test – SPT. O índice de resistência à penetração (N) do SPT é o número de golpes, após a cravação inicial de 15 cm, necessários para a penetração do amostrador padrão em