unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
MECNICA DOS SOLOSPERMEABILIDADELEI DE DARCY FLUXO BIDIMENSIONAL REDES DE FLUXOAndr Luiz Nonato Ferraz
PRESSO NEUTRA
TENSES NO SOLO
TENSES EFETIVAS PERMEABILIDADE
REVISO DE CONCEITOSGUA NO SOLO
FLUXO UNIDIMENSIONAL TENSES DE PERCOLAO
PERCOLAO COM REDES DE FLUXO REDE DE FLUXO BIDIMENSIONAL
FLUXO BIDIMENSIONAL
INTERPRETAO DE REDES DE FLUXOCONDIES ANISOTRPICAS DE PERMEABILIDADE
TENSES NO SOLONos solos ocorrem tenses devidas ao peso prprio e a cargas aplicadas.Plano horizontal acima do nvel dgua.
No ponto A
v= (n. V)/rea = n. ZA
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Em um solo constitudo por camadas: Somatria das tenses verticais (efeito das camadas)
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
PRESSO NEUTRA E TENSES EFETIVASTENSO NORMAL NUM PLANO = TENSO TRANSMITIDA PELO CONTATO ENTRE PARTCULAS + PRESSO DA GUA
TERZAGHITenso efetiva
PRINCPIO DAS TENSES EFETIVAS
Presso neutra
= - uTenso total
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Conceito de tenso efetiva
Peso de 10N esponja se deforma acrscimo de tenso efetiva Elevao da gua at que atinja a mesma tenso exercida peso de 10N A esponja no se deforma a presso da gua (nos vazios) acrscimo de presso neutra
GUA NO SOLOO estudo de percolao da gua nos solos muito importante (problemas prticos)
Problemas relativos s guas subterrneas so encontrados em um grande nmero de obras de Engenharia. A ao e a influncia dessas guas tm causado numerosos imprevistos e acidentes, sendo os casos mais comuns verificados em cortes de estradas, escavaes de valas e canais, fundaes para barragens, pontes, edifcios, etc.
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Clculo de vazes estimativa da quantidade de guaque se infiltra.
Problemas De colapso
CAJAMAR-SP
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Anlise de recalques Relacionado com a diminuio dondice de vazios (expulso
da gua)
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Estudo da estabilidade Tenso efetiva ( que comanda aresistncia do solo) depende da presso neutra, e depende das tenses provocadas pela percolao da gua.
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia CivilTENSES TOTAIS E PRESSO NEUTRA
SISTEMA SEM FLUXO DE GUAMESMO NVEL
TENSO EFETIVA = L . PESO SUBMERSO
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
SISTEMA COM FLUXOrea do permemetroDIFERENA DE CARGA
Lei de Darcy (Fluxo lamelar)
Q k .i. Aem que:Coeficiente de permeabilidade
H i LGradiente hidrulico
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
DETERMINAO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADEPermemetro de carga constanteMantida a carga h constante a gua percola seu volume medido.
Conhecido a vazo a rea e o gradiente hidrulico
Q k i. A
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Permemetro de carga varivel
Utilizado quando o coeficiente de permeabilidade muito baixo
Anota-se a altura inicial e final e o tempo para esta mudana de nvelrea da bureta
aL hi k 2,3. . log At hfrea do permemetro
Ensaios de laboratrio mais confiveis problema de representatividade
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Para as argilas, a permeabilidade se determina a partir do ensaio de adensamento.
MTODOS INDIRETOS
Pode-se estimar o coeficiente de permeabilidade de areia por intermdio de algumas frmulas:Hazen K = C . (De)2 C : coeficiente que varia entre 90 e 120 (sendo 100 um valor frequentemente utilizado) De: Dimetro efetivo do solo em centmetros Obs: para utilizao desta frmula o coeficiente de no uniformidade 40m
Perdeu 6,6m 6 equipotenciais (cada uma 1,1m) que resulta em 55,4 6,6 = 48,8 40 + 8,8 = 48,8 (pois faltam 8 equipotenciais para o final)
Ponto B mesma carga total que A (menor carga altimtrica / maior carga piezomtrica)Ponto C mesma carga altimtrica que A Ponto D mesma carga piezomtrica que A HD= 55,4 11 = 44,4m como carga altimtrica 30,6m carga piezomtrica = 13,8m
RESUMO Propriedades bsicas de uma rede de fluxo As linhas de fluxo e as linhas equipotenciais so perpendiculares entre si, isto , sua interseo ocorre a 90; A vazo em cada canal de fluxo constante e igual para todos os canais; As linhas de fluxo no se interceptam, pois no possvel ocorrerem duas velocidades diferentes para a mesma partcula de gua em escoamento; As linhas equipotenciais no se interceptam, pois no possvel se ter duas cargas totais para um mesmo ponto; A perda de carga entre duas equipotenciais consecutivas quaisquer constante.
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
CONDIES ANISOTRPICAS DE PERMEABILIDADE
As linhas de fluxo no so mais perpendiculares
Para o traado nestas situaes recorre-se a uma transformao no problema:Efetua-se uma alterao na direo X
kz xt x kx
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
kz xt x kx
unespPROBLEMA
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
PARA O CLCULO DA VAZO, QUAL K ADOTAR???????Calcule Ke
KE 2 K X .KZ
E utilize o L da seo transformada
Q k .i. Ai H L
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
EXERCCIO DE APLICAO
Determinar qual a subpresso total que a barragem, apresenta na figura, sofre quando a gua acumulada no reservatrio atinge a cota de 15,4 m acima da cota de jusante, considerando que a base da barragem tem 56m.
Considerando a rede de fluxo traada (exemplo de aula)A perda de carga por equipotencial de 1,1 m 14 faixas de perda de potencial
A presso em qualquer ponto da barragem pode ser determinada, considerando-se a equipotencial correspondente a este ponto. Ponto P ponto da base mais prximo ao reservatrio (foram percorridas duas zonas de perda de potencial
Tomando-se como referncia das cargas as cotas do desenho, tem-se:Carga Total CTP= 40 + 15,4 2x1,1 = 53,2m
Carga altimtrica CAP= 40 5 = 35 mCarga Piezomtrica CPp= 53,2 35 = 18,2m Presso da gua neste ponto 182 KPa
De maneira semelhante podemos calcular as cargas do ponto mais prximo a jusanteCTQ= 40 + 15,4 12x1,1 = 42,2 m
CAQ= 40 5 = 35mCPQ= 42,2 35 = 7,2m Presso no ponto Q = 72 KPa
Considerando-se que o espaamento das equipotenciais, ao longo da base, pouco varivel, pode se adotar, de maneira aproximada, que o diagrama de presses linear
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
Admitindo-se a distribuio trapezoidal, temse que a presso total por metro de comprimento da barragem
F = 56 x (182+72)/2 = 7112 KN/m
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JLIO DE MESQUITA FILHO"FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Engenharia Civil
FIM