1ª Lista de Exercícios - Fluxo 2-D 2º módulo

Lista de Exercícios
Mecânica dos Solos II
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
MECÂNICA DOS SOLOS II
PROF. Erinaldo Hilário Cavalcante
1ª Lista de Exercícios 2º Módulo
Percolação em Solos – Fluxo Bidimensional e Rede de Fluxo
1) Calcular o volume que escoa em 24 horas através da fundação da barragem de concreto abaixo.
Calcule as cargas totais e poropressões nos pontos indicados.
2) Calcular a vazão que escoa através da barragem de terra da figura abaixo. Calcule a carga
piezométrica no ponto X.
CL = 200 m
1
12 m
NA
K= 1,5x10-4cm/s
2
te
an
t
on
m
X
5
5m
3
RN
4
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te
an
s
ju
Filtro de pé
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3) Com base na seção da barragem de terra mostrada a seguir, calcule a vazão que percola pelo maciço,
-4
considerando que a barragem tem 800 metros de extensão. Dados: kx = 2,0 x10 cm/s e ky = 8,0 x 10
-4
cm/s.
8m
4m
30 m
60 m
Tapete filtrante
40 m
20 m
4) Calcular a vazão total que percola por metro de seção da barragem de terra abaixo e o gradiente
hidráulico no elemento I. Calcular também as cargas piezométricas nos pontos B, C e D. Um
piezômetro instalado no ponto E terá no seu interior o NA registrado até que altura? Considere o
RN como sendo a base da barragem.
E
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Dados
5)
Com
Figura
dados
da
1,
e
considerando que o
meio é isotrópico e
homogêneo, pede-se:
a) O
esboço
da
melhor rede de fluxo
para
a situação
apresentada.
b) A
vazão
que
percola através do
Figura 1
maciço de solo e a
descarga total em 1
ano. A seção tem
400 m de extensão. Dados do solo onde ocorre a percolação:
k  2,01x106 cm / s
c) As
tensões
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geostáticas total e  sat  18,3kN / m
efetiva nos pontos
A, B e C;
d) A altura que a água
se eleva dentro de
um
piezômetro
instalado no ponto
C.
6) Trace a rede de fluxo para a situação apresentada na figura a seguir e determine as subpressões
hidrostáticas atuando nos pontos A e B. Dado: k = 5 x 10-5 m/s.
NA
NT
NT
A
B
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7) Para cada uma das três seções seguintes, calcule: i) as cargas total, piezométrica e a pressão
neutra nos pontos indicados; ii) A vazão que ocorre pelo maciço por unidade de comprimento; iii) o
gradiente hidráulico no elemento com as dimensões indicadas.
yA= 2,5 m
yB = 4,8 m
Cotas altimétricas
yC = 2,4 m
yE = 9,5 m
yB = 12,3 m
Cotas altimétricas yC = 7,4 m
yD = 2,9 m
yB = 12,0 m
yC = 6,4 m
Cotas altimétricas y = 6,3 m
E
yF = 6,5 m
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