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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS

GEOTECNIA I (ENG 1061)

Docente: João Guilherme Rassi Almeida

Goiânia 2013/2

ÁGUA NO SOLOENSAIOS DE PERMEABILIDADE

Água no solo

A água pode estar presente no solo de várias formas:

• Água de constituiçãoÉ a água presente dentro da constituição física do material, há água compondo sua estrutura;

• Água adsorvidaÉ uma quantidade pequena de água ligada à parede do grão, sendo retirada a altíssimas temperaturas;

• Água higroscópicaÉ uma quantidade de água que encontra-se envolta ao grão e não conseguimos retirá-la na temperatura ambiente, necessita-se de uma estufa;

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Água no solo

• Água livreÉ a água que se encontra solta, livre do grão, onde não há ligação nenhuma. Essa conseguimos retirar na temperatura ambiente;

• Água capilarCapilaridade é a capacidade que a água tem em aderir a uma superfície por tensão superficial;

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ÁGUA NOS SOLOS

Estudar a migração da água no solo e as tensões provocadas por ela

Problemática relacionada à água nos solos: Erosão Interna (piping) Recalques (↓e) Estabilidade de Taludes

Partículas granulares (↓ influência na resistência)

Partículas de Argila (↑ influência na resistência)

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PERMEABILIDADE DOS SOLOS Lei de Darcy

Q = vazão (m³/s)K = coeficiente de permeabilidade (m/s)h = carga hidráulica que dissipa na percolação (m)L = distância a percorrer (m)A = área (m²)

Gradiente Hidráulico (i) = h / LPerda de carga por espaço percorrido

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PERMEABILIDADE DOS SOLOS

Fatores de influência Tamanho, arranjo e forma dos grãos Estado do solo (e) Grau de saturação

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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE

Permeâmetro de carga constante

(i) = h / L

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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE Permeâmetro de carga variável

p/ coef. de permeabilidade muito baixos

(1)

(2)

a = área da buretaa x dh = volume escoado no Dt

(1) = (2)

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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE

h = 28 cmz = 24 cmL = 50 cmA = 530 cm²Ynat_areia = 18 kN/m³V_saída = 100cm³Dt = 18sk = ? (k = 1,87 x 10-2 cm/s)

Exercício – Permeâmetro de carga cte

(i) = h / L

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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE

h1 = 65 cmDt = 30 sh2 = 35 cm

L = 20 cmA = 77 cm²a_bureta = 1,2 cm²

Exercício – Permeâmetro de carga variável

a) k = ?

b) Estime k pela lei de Darcy (adote carga média)

(i) = h / L

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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE

Coeficientes Empíricos

Método de Hazen: f (diâmetro e forma dos grãos)Solos arenosos e uniformes

D_efet = D10 = diâmetro na curva granulométrica, correspondente à porcentagem que passa igual a 10%

• k (cm/s)• D_efet (cm)

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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE Exercício – Método de Hazen

a) k = ?

• k (cm/s)• D_efet (cm)

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Cargas e Pressões

hp = H - ha

Carga Total (H) - altura que a água subiria num tubo (Solo: considere as perdas equipotenciais)