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Apostila de Mecânica dos Solos_2009

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Text of Apostila de Mecânica dos Solos_2009

UNIVERSIDADE POTIGUAR CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

APOSTILA DE MECNICA DOS SOLOSPROFESSORA: ANA PATRCIA DE JESUS SILVA TEXTO BASE: 39

Janeiro de 2009

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UniversidadePotiguar Mecnica dos Solos

PROGRAMA

I ORIGEM DO SOLO E TAMANHO DOS GROS........................................................5 I.1 INTRODUO........................................................................................................................5 I.1 O SOLO PARA O ENGENHEIRO.................................................................................................5 I.1.1 Conceito......................................................................................................................5 I.1.2 A origem dos solos......................................................................................................6 I.1.3 Tamanho e forma das partculas................................................................................8 I.1.4 Identificao Visual e Tctil dos Solos......................................................................9 II PROPRIEDADES DOS SOLOS.....................................................................................11 II.1 NDICES FSICOS................................................................................................................11 II.1.1 Relaes entre volumes...........................................................................................12 II.1.2 Relaes entre pesos e volumes..............................................................................13 II.1.3 Relaes entre pesos...............................................................................................14 II.1.4 Relao entre pesos especficos..............................................................................14 II.1.5 Relaes entre os ndices fsicos.............................................................................15 II.2 LIMITES DE CONSISTNCIA OU LIMITES DE ATTERBERG..........................................................15 II.2.1 Limite de Liquidez (LL)...........................................................................................15 II.2.2 Limite de Plasticidade (LP)....................................................................................17 II.2.3 ndices de Consistncia...........................................................................................17 II.3 SENSITIVIDADE..................................................................................................................18 II.4 GRAU DE COMPACIDADE OU COMPACIDADE RELATIVA..........................................................18 II.4 GRANULOMETRIA..............................................................................................................18 II.4.1 Parmetros Representativos da curva granulomtrica..........................................19 III ESTRUTURA E CLASSIFICAO DOS SOLOS....................................................20 III.1 ESTRUTURA DO SOLO.......................................................................................................20 III.1.1 Estrutura Granular Simples..................................................................................20 III.1.2 Estrutura Alveolar.................................................................................................20 III.1.3 Estrutura Floculenta..............................................................................................20

Profa. Ana Patrcia de Jesus Silva

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III.1.4 Estrutura em Esqueleto..........................................................................................20 III.2 CLASSIFICAO DO SOLO..................................................................................................20 III.2.1Classificao das areias segundo a Compacidade Relativa.................................20 III.2.2 Classificao das argilas segundo a resistncia compresso...........................21 III.2.3 Classificao das argilas segundo a umidade......................................................21 III.2.4 Classificao das argilas segundo a sensitividade...............................................21 III.2.5 Classificao do soloSegundo a Textura..............................................................21 III.2.6 Sistema Unificado de Classificao dos Solos......................................................22 IV TENSES NO SOLO.....................................................................................................24 IV.1 TENSES TOTAIS.............................................................................................................24 IV.2 PRESSO NEUTRA.............................................................................................................24 IV.3 TENSES EFETIVAS...........................................................................................................25 IV.4 TENSO HORIZONTAL.......................................................................................................25 IV.5 CAPILARIDADE................................................................................................................25 IV.6 TENSES DEVIDAS A UMA CARGA APLICADA NA SUPERFCIE DO TERRENO - PROPAGAO DETENSES NO SOLO.....................................................................................................................28

IV.6.1 Bulbo de tenses.....................................................................................................28 IV.6.2 Mtodo 2:1.............................................................................................................28 IV.6.3 Soluo de Boussinesq...........................................................................................29 V PROSPECO DO SUBSOLO.....................................................................................30 V.1 INFORMAES EXIGIDAS NUM PROGRAMA DE PROSPECO.......................................................30 V.2 TIPOS DE PROSPECO GEOTCNICA....................................................................................30 V.2.1 Processos indiretos..................................................................................................30 V.2.2 Processos semidiretos.............................................................................................30 V.2.3 Processos diretos.....................................................................................................31 V.2.4 Programao de sondagens....................................................................................35 V.2.5 Amostragem indeformada.......................................................................................35 VI PERMEABILIDADE.....................................................................................................36 VI.1 CARGA HIDRULICA.....................................................................................................36

Profa. Ana Patrcia de Jesus Silva

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VI.2 - COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE....................................................................................38 VI.3 DETERMINAO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE (K)...................................................39 VI.3.1 Mtodos Diretos.....................................................................................................39 VI.3.2 Mtodos Indiretos...................................................................................................41 VI.4 - FATORES QUE INFLUENCIAM NA PERMEABILIDADE DE UM SOLO.............................................42 VII TEORIA DO ADENSAMENTO.................................................................................43 VII.1 O PROCESSO DE ADENSAMENTO DO SOLO........................................................................43 VII.1.1 Grau de adensamento ou percentagem de adensamento.....................................46 VII.2 HISTRIA DE TENSES _ TENSO DE PR-ADENSAMENTO (AD)......................................46 VII.3 ENSAIO DE ADENSAMENTO............................................................................................46 VII.3.1 Parmetros de compressibilidade obtidos no grfico de adensamento..............49 VII.4 CLCULO DE RECALQUES..............................................................................................50 VII.4 FATOR TEMPO............................................................................................................50 VIII CISALHAMENTO DOS SOLOS..............................................................................51 VIII.1 ESTADO PLANO DE TENSES.........................................................................51 VIII.2 CRCULO DE MOHR.................................................................................................52 VIII.3 - CRITRIO DE RUPTURA DE MOHR-COULOMB...........................................54 VIII.4 - ENSAIOS PARA DETERMINAR A RESISTNCIA AO CISALHAMENTO DOS SOLOS .......................................................................................................................55 VIII.4.1 Ensaio de Cisalhamento Direto..........................................................................56 VIII.4.2 Ensaio de Compresso Triaxial..........................................................................56 VIII.4.3 Ensaio de Compresso Simples...........................................................................57 VIII - COMPACTAO........................................................................................................60

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I Origem do solo e tamanho dos gros I.1 Introduo A Mecnica dos Solos estuda o comportamento do solo sob o aspecto da Engenharia Civil. O solo cobre o substrato rochoso e provm da desintegrao e decomposio das rochas, mediante