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2001/2002 MECÂNICA DOS SOLOS 2 1ª Chamada I Parte Duração - 1 h 45 m Justifique cuidadosamente todas as respostas às questões que se seguem. Responda a cada uma das questões em folhas separadas. 1. A Figura 1 representa uma placa lisa de desenvolvimento infinito que contacta com dois maciços de areia, estando o da esquerda submerso. À placa amarram-se tirantes com 1 m de espaçamento longitudinal, conforme indicado na figura. Suponha que é nulo o atrito entre a placa e o plano horizontal inferior. Partindo da situação de repouso, suponha que são aplicadas forças aos tirantes até um valor tal que a resistência ao corte do solo do lado esquerdo da placa é completamente mobilizada. Tome w = 9,8 kN/m 3 . a) Como se chama a situação criada no maciço da esquerda? E a do maciço da direita? Justifique. b) Calcule o valor de F. c) Suponha que, mantendo-se o valor de F anteriormente calculado, o nível de água do maciço da esquerda era instantaneamente removido. Classifique, baseado em cálculos, as situações criadas nos dois maciços. Para que lado se desloca a placa? d) Num diagrama p, p’, q trace as trajectórias de tensões totais e efectivas no ponto A a 1,5 m de profundidade, em frente da placa, nas seguintes condições: i) estado de repouso; ii) após a instalação das forças F nos tirantes; iii) após a remoção do nível de água. Tome K 0 = 1 - sen . Trace no gráfico as linhas K 0 e K f . = 20,0 kN/m 3 sat = 17,0 kN/m d 3 = 37 ° F Tirante Placa = 14,0 kN/m 3 = 30° d = 3 m 2 m A K = 0,25 a K = 4,00 p K = 0,33 a Fig. 1 2. 2.1. Dos ensaios ”in situ” que estudou quais permitem a determinação por via teórica do módulo de deformabilidade do solo? Justifique a resposta, nomeando os ensaios e, para cada um, indicando os parâmetros medidos e a via para obtenção do módulo de deformabilidade. 2.2. Quando se pretende estimar assentamentos de fundações superficiais de edifícios ou estruturas correntes, por que razão se utiliza mais frequentemente correlações de natureza empírica entre o módulo de deformabilidade do solo e resultados de certos ensaios “in situ”? Justifique a resposta nomeando os ensaios em causa. 2.3. Explique porque razão estas correlações entre o módulo de deformabilidade e os parâmetros dos ensaios que referiu dependem da tensão transmitida pela fundação ao terreno.
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2001/2002
MECNICA DOS SOLOS 2
1 Chamada
I Parte Durao - 1 h 45 m
Justifique cuidadosamente todas as respostas s questes que se seguem. Responda a cada uma das questes emfolhas separadas.
1. A Figura 1 representa uma placa lisa de desenvolvimento infinito que contacta com dois macios de areia, estando oda esquerda submerso. placa amarram-se tirantes com 1 m de espaamento longitudinal, conforme indicado nafigura. Suponha que nulo o atrito entre a placa e o plano horizontal inferior.Partindo da situao de repouso, suponha que so aplicadas foras aos tirantes at um valor tal que a resistncia aocorte do solo do lado esquerdo da placa completamente mobilizada. Tome w = 9,8 kN/m3.
a) Como se chama a situao criada no macio da esquerda? E a do macio da direita? Justifique.
b) Calcule o valor de F.
c) Suponha que, mantendo-se o valor de F anteriormente calculado, o nvel de gua do macio da esquerda erainstantaneamente removido. Classifique, baseado em clculos, as situaes criadas nos dois macios. Paraque lado se desloca a placa?
d) Num diagrama p, p, q trace as trajectrias de tenses totais e efectivas no ponto A a 1,5 m de profundidade,em frente da placa, nas seguintes condies: i) estado de repouso; ii) aps a instalao das foras F nostirantes; iii) aps a remoo do nvel de gua. Tome K0 = 1 - sen . Trace no grfico as linhas K0 e Kf.
= 20,0 kN/m3sat
= 17,0 kN/md 3
= 37
FTirante
Placa
= 14,0 kN/m 3
= 30d=3 m
2 mA
K = 0,25aK = 4,00p
K = 0,33a
Fig. 1
2.
2.1. Dos ensaios in situ que estudou quais permitem a determinao por via terica do mdulo dedeformabilidade do solo? Justifique a resposta, nomeando os ensaios e, para cada um, indicando os parmetrosmedidos e a via para obteno do mdulo de deformabilidade.
2.2. Quando se pretende estimar assentamentos de fundaes superficiais de edifcios ou estruturas correntes, porque razo se utiliza mais frequentemente correlaes de natureza emprica entre o mdulo de deformabilidadedo solo e resultados de certos ensaios in situ? Justifique a resposta nomeando os ensaios em causa.
2.3. Explique porque razo estas correlaes entre o mdulo de deformabilidade e os parmetros dos ensaios quereferiu dependem da tenso transmitida pela fundao ao terreno.
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20/06/2002
3. A Figura 2a mostra um aterro sobre um solo argiloso mole usado com fim de pr-carregar o terreno de fundao,acautelando futuros assentamentos por consolidao. A Figura 2b ilustra a geometria final da obra pretendida, naqual se inclui uma conduta instalada numa vala no limite da rea inicialmente carregada.
AB C
D
A
(a) (b)
Fig. 2
Na Figura 3 indicam-se duas possibilidades para o faseamento construtivo entre a geometria actual e a geometriafinal da obra. Indique, justificando a resposta, qual o faseamento mais adequado sob o ponto de vista da estabilidadedo aterro e do macio de fundao.
A
A
B A C
A
(a) (b)
B
D
A C B
D
A C
A
D
A
D
Fig. 3
I ParteDurao - 1 h 45 m
