Aula 7 e 8 Permeabilidade Dos Solos

7/23/2019 Aula 7 e 8 Permeabilidade Dos Solos

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Permeabilidade dos Solos

Mecnica de Solos

Prof. Fabio Tonin


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Permeabilidade

a propriedade que o solo apresenta depermitir o escoamento de gua atravs dele.

(todos os solos so mais ou menos permeveis)


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Importncia

Os problemas, mais graves, de construo estorelacionados com a presena da gua no solo.

Principalmente:

na estimativa da vazo que percolar atravs domacio e da fundao de barragens de terra,

em obras de drenagem, rebaixamento do nvel dgua,

adensamento,

entre outras...


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Coeficiente de Permeabilidade

pode ser determinado atravs de:

ensaios de laboratrio (amostras indeformadas)

ensaios in situ


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Permeabilidade

Conceito de solo....

Arenoso...

Argiloso...


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Permeabilidade

Reynolds (1883) comprovou que o regime deescoamento :

Laminar (sob certas condies)

Turbulento


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Reynolds

Reynolds variou o dimetro D e ocomprimento L do conduto e a diferena denvel h entre os reservatrios, medindo a

velocidade de escoamento v.

Os resultados foram anotados na forma grfica,tendo:

o gradiente hidrulico i = h/lX

a velocidade de escoamento v.


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Reynolds


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Reynolds

Verifica-se que h uma velocidade crtica vcabaixo da qual o regime laminar, havendoproporcionalidade entre o gradiente

hidrulico e a velocidade de fluxo.


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Reynolds

Para velocidades acima de vc a relao no linear e o regime de escoamento turbulento.


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Reynolds

O valor de vc relacionado teoricamentecom as demais grandezas intervenientesatravs da equao:


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Reynolds


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Reynolds

Concluso:

Existe proporcionalidade entre velocidade de

escoamento e gradiente hidrulico.

Denominado o coeficiente de proporcionalidadeentre v e i de permeabilidade ou

condutibilidade hidrulica k, tem-se:

v = k . i


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Darcy

Obteve experimentalmente a equao v = k . i,30 anos antes de Reynolds...

Por isso conhecida como Lei de Darcy


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Lei de Darcy

Experimento:

Percolou gua atravs de uma amostra de solode comprimento L e rea A, a partir dedois reservatrios de nvel constante, sendoh a diferena de cota entre ambos.


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Lei de Darcy

Os resultados indicaram que a velocidade depercolao (v) proporcional ao gradientehidrulico (i).

v = Q/A

i = h/L


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Permeabilidade

Fatores que influenciam:

Granulometria

ndice de vazios Composio mineral Estrutura Fludo Macro-estrutura Temperatura


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Coeficientede permeabilidade

Ordem de grandeza do coeficiente depermeabilidade:

A tabela apresenta valores tpicos docoeficiente de permeabilidade (mdios) emfuno dos materiais (solos arenosos e

argilosos).


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Tem-se:

- Solos permeveis (ou que apresentam drenagem livre)

permeabilidade superior a 10-7cm/s.

- Os demais so solos impermeveis ou com drenagem impedida.


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Determinao da permeabilidade

1 - Ensaios de laboratrio

Existem diversos tipos de equipamentos para

investigao da condutividade hidrulica desolos em laboratrio.

So denominados de permemetros: Permemetro de parede rgida

Permemetro de parede flexvel


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Permemetro de parede rgida

O permemetro de parede rgida constitudopor tubo metlico, plstico ou vidro, onde colocado o corpo de prova para o ensaio.

Tipos de ensaios:

Permemetro do tipo molde de compactao Permemetro do tipo tubo amostrador Permemetro do tipo clula de adensamento


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Permemetro de parede flexvel

Consiste de uma cmara triaxial simplificada

adaptada ao ensaio de permeabilidade.

Pode ser usado com outros lquidos*.

* verificar a possibilidade de alterao da membrana que reveste o corpo de prova eos componentes do permemetro


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Mtodos de Ensaio (sistemas de controle)

Os mtodos de ensaio de condutividadehidrulica so nomeados em funo dosistema de aplicao de carga hidrulica, que

podem ser do tipo:

carga constante

carga varivel

vazo constante


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Mtodos de Ensaio (sistemas de controle)

2. Ensaio de campo (in situ)

Ensaio de bombeamento

Ensaio de permeabilidade em furos de sondagem

Ensaio de permeabilidade - carga varivel Ensaio de permeabilidade - carga constante

Ensaio com piezmetro

Piezmetro do tipo cravado

Piezmetro do tipo escavado

Ensaio de perda dgua sob presso (ensaio Lugeon)


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Frmulas empricas

Hazen

Fornece valores de permeabilidade em funo do dimetro e

forma dos gros. Vlida somente para solos arenosos (areias

fofas e uniformes).


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Frmulas empricas

Nishida

Correlaciona o ndice de vazios com apermeabilidade em argilas saturadas.

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