Post on 23-Nov-2018
TC 035 - MECÂNICA DOS SOLOS PROF. ELAINE SOUZA
PERMEABILIDADE E FLUXO - PARTE IFLUXO UNIDIMENSIONAL
➡ ÁGUA NO SOLO
- A água ocupa a maior parte ou a totalidade dos vazios do solo;
- Quando submetida a diferença de potenciais, a água se desloca no seu interior;
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PERMEABILIDADE E FLUXO - PARTE IFLUXO UNIDIMENSIONAL
➡ ÁGUA NO SOLO- IMPORTÂNCIA do estudo da percolação da água nos solos:
a). Cálculo das vazões: estimativa da quantidade de água que se infiltra numa escavação;
b). Análise de recalques: frequentemente o recalque está associado com a diminuição de índice de vazios, que ocorre com a expulsão de água desses vazios;
c). Estudos de estabilidade: tensão efetiva (comanda a resistência do solo) depende da pressão neutra, que por sua vez, depende das tensões provocadas pela percolação da água.
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➡ ÁGUA NO SOLO
AUSÊNCIA DE FLUXO
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➡ ÁGUA NO SOLO
PRESENÇA DE FLUXO
Água percolando pela areia e vertendo livremente pela borda do permeâmtro.
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➡ LEI DE DARCY
Percolar água através de uma amostra de solo de comprimento “L” e área “A”, a partir de dois reservatórios de nível constante, sendo “h” a diferença de cota entre ambos.
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➡ LEI DE DARCY
COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE k
GRADIENTE HIDRÁULICO i
Q: vazão de percolação (m/s³); k: coeficiente de permeabilidade do solo (m/s); h/L: carga que dissipa na percolação por unidade de comprimento; i: coeficiente hidráulico; A: área transversal ao escoamento (m²).
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➡ LEI DE DARCY
VELOCIDAE DE PERCOLAÇÃO v
Q: vazão de percolação (m/s³); k: coeficiente de permeabilidade do solo (m/s); i: coeficiente hidráulico; A: área transversal ao escoamento m². v: velocidade de propagação (m/s).
v
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PERMEABILIDADE E FLUXO - PARTE IFLUXO UNIDIMENSIONAL
➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
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PERMEABILIDADE E FLUXO - PARTE IFLUXO UNIDIMENSIONAL
➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE1. Permeâmetro de CARGA CONSTANTE
•Indicado para solos de elevada permeabilidade;
•NBR 13292 (ABNT, 1995): Solo – Determinação do coeficiente de permeabili- dade de solos granulares à carga constante.
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE1. Permeâmetro de CARGA CONSTANTE
- Mantida a carga h a um certo tempo;
- Água colhida, volume medido; - Vazão e características geométricas
conhecidas.
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
•Indicado para solos de baixa permeabilidade;
•NBR 14545 (2000): Solo – Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos à carga variável.
2. Permeâmetro de CARGA VARIÁVEL
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE2. Permeâmetro de CARGA VARIÁVEL
- Tempo para água baixar de hi hf; - Instante t qualquer; - A vazão da água no solo igual a
vazão da água na bureta.
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE2. Permeâmetro de CARGA VARIÁVEL
Vazão no solo Vazão na bureta
v
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
•Em virtude de parâmetros envolvidos (altura livre de perfuração sem tubo de revestimento, NA, espessura de camada, etc.): menor precisão;
•Situação do solo em real.
3. Ensaios de Campo
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
•Método de Hazen:
COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
VAZIOS MENORES
PARTÍCULASMENORES
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
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➡ COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE DE CADA SOLO
D: diâmetro de uma esfera equivalente ao tamanho dos grãos do solo; γw: peso específico do líquido; µ: viscosidade do líquido; C: coeficiente de forma. e: índice de vazios.
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PERMEABILIDADE E FLUXO - PARTE IFLUXO UNIDIMENSIONAL
➡ VARIAÇÃO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
a). Influência do estado do solo;
b). Influência do grau de saturação;
c). Influência da estrutura e anisotropia;
d). Influência da temperatura.
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➡ VARIAÇÃO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADEa). Influência do estado do solo- Quanto mais fofo, mais permeável.
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➡ VARIAÇÃO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADEb). Influência do grau de saturação- Em solos não saturados, as bolhas de ar obstruem a passagem do fluxo de água.
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➡ VARIAÇÃO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADEc). Influência da estrutura e anisotropia- Presença de macroporos em solos residuais;
- Solos compactados no ramo seco (estrutura floculada) são mais favoráveis à passagem de água