MAPA
- GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS - 542023
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CÁLCULO DOS
ACRÉSCIMOS DE TENSÕES DEVIDO À CONSTRUÇÃO DE UM RESERVATÓRIO
Olá, estudante!
Seja bem-vindo(a) a
nossa atividade MAPA da disciplina de Geologia e Mecânica dos Solos! A
atividade tem como tema o cálculo dos acréscimos de tensões devido a um
reservatório. Esta atividade está dividida em três etapas, e você utilizará dos
conteúdos vistos ao longo da disciplina de Geologia e Mecânica dos Solos para
realizá-la. Não se esqueça que, para cada etapa, será necessário desenvolver os
cálculos, a fim de se obter o resultado esperado e justificar o uso deste
material para o talude de terra em questão. Vamos lá?
Suas tarefas nessa
atividade MAPA serão:
• ETAPA 1: Investigação Geotécnica.
• ETAPA 2: Permeabilidade no solo.
• ETAPA 3: Cálculo dos acréscimos de tensões.
ETAPA 1
A investigação geotécnica de solo é uma etapa muito importante, pois é
por meio dela que podemos obter detalhes da estrutura e composição do perfil de
solo que temos à disposição para trabalhar.
Figura 1- Investigação geotécnica
Fonte: Christoni (2021), p. 45
Vale ressaltar que a campanha de investigação de solo é um pré-requisito
em qualquer projeto geotécnico, uma vez que contribui para minimizar possíveis
erros advindos da falta de caracterização de solo. Se porventura tais
erros acarretarem problemas significativos no andamento da obra, a solução é
complexa, e o custo muito elevado.
A investigação de solo pode promover ensaios de campo, ensaios de
laboratório ou, ainda, a simples coleta de amostras para identificação das
principais características do solo.
Fonte: CHRISTONI, A. R. F. Geologia e Mecânica dos Solos. Maringá:
UniCesumar, 2021.
Responda o que se pede:
1) Quais itens devem constar em um programa de amostragem para que o
solo seja caracterizado com o maior número de detalhes possíveis, além de
coletar quantidade suficiente para representar as condições do perfil?
2) Após o solo ter sido coletado de acordo com o programa de amostragem,
ele foi submetido ao ensaio de sondagem SPT. No Quadro 1, podemos observar as
informações obtidas do relatório de sondagem do solo. Por meio da coleta de
amostras durante a realização do ensaio, os responsáveis pelo ensaio realizaram
uma análise tátil-visual delas e caracterizam o perfil de solo do local do
ensaio.
Quadro 1 - Informações obtidas no relatório de sondagem SPT do solo em
análise
Fonte: a autora.
Responda o que se pede:
2.1) Qual o tipo de solo predominante, de acordo com o Quadro 1?
2.2) Foi observado nível d'água nesta sondagem? Se sim, qual a cota
de ocorrência?
2.3) Cite quais são as principais características do ensaio de SPT?
ETAPA 2
Quando nos
referimos à permeabilidade do solo, precisamos conhecer os coeficientes de
permeabilidade de cada tipo de solo. O coeficiente de permeabilidade é um valor
que traduz a permeabilidade do solo, indicando a velocidade de percolação com
que a água passa pelos vazios. Assim, cada tipo de solo apresenta um
determinado valor característico de coeficiente de permeabilidade,
principalmente, porque cada tipo de solo possui uma estrutura diferente.
Fonte: CHRISTONI, A. R. F. Geologia e Mecânica dos Solos. Maringá:
UniCesumar, 2021.
Responda o que se pede:
1) No estudo permeabilidade, a água presente no solo tem importância
fundamental no estudo do seu comportamento. A estrutura do solo é composta de
grãos de solo, ar e água. A água está presente na estrutura do solo e ajuda a
preencher os espaços vazios. Cite quais são as maneiras que essa água pode se
apresentar.
2) A água que está presente no solo pode se deslocar pelo interior do
perfil por meio da diferença de potenciais. Dessa maneira, conceitue o que é
permeabilidade solo.
3) Com relação aos ensaios de permeabilidade, que nos permitem
compreender o fluxo de água em uma amostra pequena de solo, a presença da
água no solo indica o seu comportamento em termos de coeficiente de
permeabilidade. Então, neste momento, gostaria que você indicasse e explicasse
qual o tipo de ensaio de permeabilidade seria o mais indicado para o solo em
questão, de acordo com o ensaio de SPT.
ETAPA 3
Vimos a água
presente no solo, o coeficiente de permeabilidade e as suas relações com o tipo
de solo, os ensaios para sua determinação e, por fim, o fluxo de água no solo,
que nos permite compreender a percolação de água por entre os vazios da
estrutura.
Agora, você verá
que a própria estrutura do solo — grãos de solo, ar e água — é capaz de receber
as solicitações vindas de uma edificação, por exemplo, e propagá-las por meio
do contato entre os grãos de solo e a água por todo o subsolo. Iniciaremos
nossa conversa, então, falando sobre as tensões geostáticas. Primeiro,
relembramos o conceito de tensão para que você não tenha dúvidas. A tensão é a
aplicação de uma força — ou carga ou peso — sobre uma área em específico.
Fonte: CHRISTONI, A. R. F. Geologia e Mecânica dos Solos. Maringá:
UniCesumar, 2021.
Responda o que se pede:
Nesse terreno decidiu-se construir um reservatório. Nesse perfil de
solo, será projetado um reservatório de tensão 500 kPa, que será apoiado em uma
fundação em radier, com área retangular de dimensões de 14 m de comprimento e 7
m de largura.
Figura 2 - Perfil do solo
Fonte: a autora.
Determine o acréscimo
de tensões e a tensão final que ocorrerá no ponto P na profundidade de 5 m,
conforme a Figura 3:
Figura 3 - Representação esquemática do terreno em que o reservatório
está apoiado
Fonte: a autora.
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