Determinação Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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DO COEFICIENTE
DEPERMEABILIDADE
DOS SOLOS
CARLOS MORENOHEYDY TREJOSJAIME SUAREZ
MARCELO BORGESRICARDO AMARILLO
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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INTRODUOPERMEABILIDADE
A Permeabilidade do solo a propriedade que tem para transmitir
os fuidos atravs de seus poros. E muito importante em
qualquer projeto de engenharia.
A determinao do coeciente de permeabilidade eita
utiliando a lei e!perimental de "arc# de acordo com a qual a
velocidade de percolao diretamente proporcional ao
gradiente hidr$ulico.
INTRODUO
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FATORES QUE INFLUENCIAM
PERMEABILIDADEA velocidade com a que os fuidos atravessa o material
depende dos seguintes atores%
A porosidade do material.
A viscosidade do fuido& aetada pela temperatura.
A presso a que esta submetida o fuido.
' grau de compactao
' tamanho e a orma dos gros de solo.
' grau de saturao.
INTRODUO
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FATORES QUE INFLUENCIAM
PERMEABILIDADE
(m dos atores que infuenciam na permeabilidade
de um solo a viscosidade do fuido.
)uanto maior or a temperatura& menor a
viscosidade da $gua e& portanto ela consegue ter um
melhor escoamento entre os vaios do solo e
conseq*entemente um aumento do coeciente de
permeabilidade+k,.
INTRODUO
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FATORES QUE INFLUENCIAM
PERMEABILIDADE-& portanto inversamente proporcional a viscosidadeda $gua& desta orma os valores de so geralmentereeridos / temperatura de 012 3.
INTRODUO
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Cv em fun!" #$ %em&e'$%u'$
INTRODUO
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FATORES QUE INFLUENCIAM
PERMEABILIDADE'utros atores que infuencia na permeabilidade do solo odi4metro eetivo das part5culas e a porosidade. A seguinteequao +6a#lor 789:, mostra a relao entre estes atores a apermeabilidade
INTRODUO
'nde%- o coeciente de permeabilidade de "arc#"s o di4metro eetivo das part5culas; o peso espec5co do fuido< a viscosidade do fuidoe o indice de vaios do solo3 o ator de orma
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FATORES QUE INFLUENCIAM
PERMEABILIDADEA orma dos gros tambm determina apermeabilidade do solo. A seguinte equao +-osen#=3arman, mostra essa relao%
INTRODUO
'nde%-% coeciente de permeabilidade de "arc#
o% ator de orma dos gros e da relao entre ocomprimento da trajet>ria real e a espessura da camada.?% peso espec5co
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(ALORES DA PERMEABILIDADE
INTRODUO
@alores t5picos de permeabilidade
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M)TODOS
ranulometria Bndice de @aios Adensamento
M)TODOS DIRETOS
M)TODOS INDIRETOS *CORRELA+ES,
Ensaios delaborat>rio 3arga constante 3arga vari$vel
Ensaios de campo Poos de bombeamento Ensaio de Ceranc
Cugeon +Dochas, 'utros
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
CARACTER-STICAS
Para solos grosseiros +Areias e pedregulhos contendo nom$!imo 71 em massa de material que passa na peneira
de 1&1FGmm, e permeabilidade alta H 71=I
cmJs. A realiao do ensaio em regime de escoamentolaminar& o que pressupKe +LMD 7I080,
a, 3ontinuidade do fu!o& sem variaKes de volume do solodurante o ensaio.
b, ?aturao total do corpo de prova.c, Nlu!o em regime permanente sem variaKes no gradiente
hidr$ulico.d, E!istOncia de proporcionalidade direta entre as velocidades
de fu!o e os gradientes hidr$ulicos.
PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
EQUIPAMENTO
PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE
Perme4metro
Deservat>rio
Mureta
Proveta
6ermmetro
3ronometro
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PROCEDIMENTO
3onsiste em aer circular agua por um corpo deprova devidamente preparado e medir o volume
de agua percolada por intervalo de tempo.
3omo a circulao da $gua r$pida& j$ que omaterial apresenta alta permeabilidade& aevaporao da $gua coletada por meio do
recipiente na sa5da do corpo de prova pode serconsidera despre5vel.
PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
Cei de "arc#
Qsolandok e substituindovobtem=se%
PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE
'nde ( o volume de fuidoescoado atravs de um corpo deprova de seo tranversal Adurante um intervalo de tempo t
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE
OBSER(A+ES
?egundo MoSles +78:1,Lenhum dos ensaios em laboratorio permitem obtervalores de coecientes de permeabilidade do solo de
orma con$vel porque%7. Amostra do solo alterada +deormada,.0. 'rientao das camadas em relao a fu!o da
$gua dierente.I. As condiKes de contorno so dierentes.
9. 3arga hidr$ulica dierente +geralmente maior emlaboratorio,G. Eeito do ar aprisionado na amostra importante.
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
CARACTER-STICAS
' ensaio undamenta=se na lei de "arc# pressupondo&portanto& a e!istOncia de proporcionalidades direta entre
as velocidades de fu!o e os gradientes hidr$ulicos. Para solos nos +?ilte ou argilas& as mostras podem sertalhadas ou moldadas , e permeabilidade T71=I cmJs.
A realiao do ensaio em regime de escoamentolaminar& o que pressupKe +LMD 79G9G,
a, 3ontinuidade do escoamento& sem variaKes de volume dosolo durante o ensaio.b, ?aturao total do corpo de prova.c, E!istOncia de proporcionalidade direta entre as velocidades
de fu!o e os gradientes hidr$ulicos.
PERME.METRO DE CARGA (ARI/(EL
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PERME.METRO DE CARGA (ARI/(EL
Para o esquema da Nigura& ovolume de fuido& escoado em umintervalo de tempo ser$%
?endo tem=se%
Nigura U Ensaio de cargavari$vel+Nonte% Pro. Andr Mrasil,
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PERME.METRO DE CARGA (ARI/(EL
A integrao do ladodireito da equao entre oslimites detempo 1 a t e do ladoesquerdo entre oslimitesdadierena
de cargahoa hi resultaem%
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
+LMD 79G9G,%
Mraja V. "as%
PERME.METRO DE CARGA (ARI/(EL
'nde%a $rea da bureta& L comprimento da mostra&A$rea transversalda mostra& tintervalo de tempo& h0 a carga hidr$ulica inicial ehi a carga hidr$ulica ap>s um intervalo de tempo t.
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE
E0em&1" *F"n%e2 Fun#$men%"3 #e En4en5$'6$Ge"%78n68$ 9 B'$:$ M; D$3,
(m ensaio de carga constate apresenta os seguintesresultados%
C W 7: in AW $rea da amostra W I.G in0 "ierena de carga constante& h W 0: in
Xgua coletada em um per5odo de I minutos W 07.G: inI
"etermine a condutividade hidr$ulica do solo em cmJs.
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE
E0em&1" *F"n%e2 Fun#$men%"3 #e En4en5$'6$Ge"%78n68$ 9 B'$:$ M; D$3,
"a equao%
6emos @W07.G: inI& CW7: in& AWI.G in0& tW7:1 s& hW0: in
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PERME.METRO DE CARGA (ARI/(EL
E0em&1" *F"n%e2 Fun#$men%"3 #e En4en5$'6$Ge"%78n68$ 9 B'$:$ M; D$3,
Para um ensaio de permeabilidade de carga decrescente&so dados os seguintes valores%
3omprimento da amostra % 011 mm Xrea da amostra de solo % 7111 mm0 Xrea do piemetro +bureta,% 91 mm0
"ierena de carga no instantet=0 s
% G11 mm "ierena de carga no instante t=180 s% I11 mm
"etermine a condutividade hidr$ulica do solo em cmJs.
ENSAIOS DE
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ENSAIOS DELABORATORIO
PERME.METRO DE CARGA (ARI/(EL
E0em&1" *F"n%e2 Fun#$men%"3 #e En4en5$'6$Ge"%78n68$ 9 B'$:$ M; D$3,
"a equao%
6emos aW91 mm0& CW011 mm& AW7111 mm0& tW7:1 s&hoWG11 mm e hiWI11 mm
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E!istem v$rios tipos de ensaios de campo para
determinao do coeciente de permeabilidade&alguns listados%7. Ensaio de permeabilidade em poos em campo pelo
bombeamento a partir de poos +camada perme$velno connada e aqu5ero connado,Y
0. Ensaio com perme4metro de MoutSell +solosargilosos compactados,Y
I. Ensaio com perme4metro de uro de cargaconstante +Aterros com solos granulares,Y
9. Ensaio com sondas porosas +carga constante ou
vari$vel,YG. Ensaio com Perme4metro 6ipo uelph +carga
constante& proundidade at FGcm,YZ. Ensaio Ceranc +carga constante ou vari$vel,.
ENSAIOS DE CAMPO
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ENSAIOS DE CAMPO
E!istem duas situaKes para a determinao dapermeabilidade em poos%
a, 3amada perme$vel no=connada depositadasobre um estrato imperme$vel.
b, Aq*5ero connado.
POOS DE BOMBEAMENTO
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3amada perme$vel no=connada depositadasobre um estrato imperme$vel +Mraja& V. "asY 0177,
ENSAIOS DE CAMPO
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Aqu5ero 3onnado +Mraja& V. "asY 0177,
ENSAIOS DE CAMPO
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ENSAIOS DE CAMPO
POOS DE BOMBEAMENTO
Etapas durante o ensaio%
7. @$rios poos de observao& a v$rias distanciasradiais& so eitos ao redor do poo de ensaioY
0. A $gua bombeada a uma ta!a constante a partir deum poo de ensaio que tem uma camisa peruradaY
I. 'bservaKes continuas do n5vel d[$gua no poo deensaio e nos poos de observao so eitas depoisque a bomba ligada& at que atinja o regimeY
9. ' regime estabelecido quando o n5vel d[$gua oupieomtricos nos poos de ensaio e de observao setornam constantes.
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ENSAIOS DE CAMPO
POOS DE BOMBEAMENTO
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Nlu!o entre equipotenciais +Pinto& 3. ?ousaY 0110,
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ENSAIOS DE CAMPO
POOS DE BOMBEAMENTO
ENSAIOS DE CAMPO
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@alores t5picos de coeciente de permeabilidade+Pinto 3. ?ousa& 0110,
71=I
J 71=F
W 71.111
ENSAIOS DE CAMPO
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ENSAIOS DE CAMPO
CARACTER-STICAS
\ realiado em macios rochosos
\ um ensaio in situ conduido a partir deuma sondagem mec4nica.
Permite avaliar a possibilidade decirculao da $gua.
(tilia=se em Marragens e obrassubterr4neas onde o raturamento e apermeabilidade dos macios podemconstituir um ator de risco.
ENSAIO DE LUGEON
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ENSAIOS DE CAMPO
PROCEDIMENTO
Qnjeco de $gua sob presso num ponto do uro emedio da absoro de $gua& que se inltra nas
raturas da rocha. ' fu!o mantindo sob pressoentre um obturados e o undo do uro ou entre doisobturadores.
A conduo do ensaio consiste em realiar v$riospatamares& de 71 minutos cada& a partir dos quais
se vai aumentando a presso de injeo de $guaat um m$!imo de 71 Vpa.
A reduo da presso a=se tambm pelosmesmos patamares. Em cada patamar registram=seos volumes injetados.
ENSAIO DE LUGEON
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ENSAIOS DE CAMPO
ENSAIO DE LUGEON
S OS C O
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ENSAIOS DE CAMPO
ENSAIO DE LUGEON
M)TODOS INDIRETOS
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DECA]^E? PADA PEDVEAMQCQ"A"E.
?olos granulares 3urva granulomtrica Bndice de vaios ?olos nos Bndice de vaios
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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?'C' DAL(CAD=3(D@A
DAL(C'VE6DQ3A.
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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?'C' DAL(CAD=3(D@A
DAL(C'VE6DQ3A.
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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?'C' DAL(CAD=3(D@A
DAL(C'VE6DQ3A
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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3ondutividadehidr$ulica de solosgranulares +segundo(.?. "epartement oLav#& 78F7,
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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?'C' DAL(CAD=BL"Q3E "E @A3Q'?
M)TODOS INDIRETOS
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M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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?'C' DAL(CAD=BL"Q3E "E @A3Q'?
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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?'C' DAL(CAD=BL"Q3E "E @A3Q'?
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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E!emplo7.
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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49/67
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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E!emplo 0.
A curva de distribuio granulomtricapara uma areia mostrada na Nigura7.
Estime a condutividade hidr$ulicausando a equao +F,. "ado% o 5ndice devaios da areia 1&Z. (se ?NWF.
M)TODOS INDIRETOS
M)TODOS INDIRETOS
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S"1u!";
11.171.101.1I1.191.1G1.1Z1.1F1
01
91
Z1
:1
711
701
T$m$n5" #e 4'!"3 *mm,
P"'8en%$4em
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
52/67
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
53/67
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
54/67
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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?olo Nino=Bndice de vaios.
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
56/67
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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?olo Nino=Bndice de vaios.
M)TODOS INDIRETOS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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6ipo de?olo
Nonte Delao _ 3oment$rios
Argila Vesri e'lson+78F7,
6a#lor+789:,
Para e`0&Gconsulte a NiguraZ
-oW condutividade hidr$ulica in situ para o indice de vaios eo
W condutividade hidr$ulica para o 5ndice de vaios e
3W 5ndice de variao da condutividade hidr$ulica
M)TODOS INDIRETOS
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6avernas +78:I, tambm orneceu uma correlao entre o5ndice de vaios e a condutividade hidr$ulica de solosargilosos.
?olo Nino=Bndice de vaios.
M)TODOS INDIRETOS
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E!emplo I.
= Para uma areia normalmente adensada&so os seguintes valores%
Estime a condutividade hidr$ulica da
argila para o 5ndice de vaios 1&FG. (se aequao +8,.
Bndice de vaios +cmJs,
7&7 1&I071=F
1&8 1&7071=F
M)TODOS INDIRETOS
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M)TODOS INDIRETOS
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M7%"#"3 6n#6'e%"3
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M)TODOS INDIRETOS
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REFERENCIAS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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Deerencias Mrasil& Andr. ?lides das aulas de percolao em meios
porosos. 017I.
3arlos ?oua Pinto. 3onceitos b$sicos de mec4nica dos
solos.
"as& Mraja V. Engenharia geotcnica.
Nernandes dos santos& Eliana. Estudo comparativo de
dierentes sistemas de classicao geotcnicas
aplicadas a solos tropicais. 011Z
LMD 7I080. ?olo U "eterminao do coeciente de
permeabilidade de solos granulares a carga constante.
AML6 Associao brasileira de Lormas 6cnicas. 788G.
REFERENCIAS
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7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)
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Deerencias
LMD 79G9. ?olo U "eterminao do coeciente de
permeabilidade de solos argilosos a carga vari$vel.
AML6 Associao brasileira de Lormas 6cnicas. 788G.
3at$logo solo6est. 017I.
"aniel hillel . Enviromental soil ph#sics. Nundamentals&
aplications and enviromental considerations. 788:
Dobert N. 3raig. Vec4nica dos ?olos. 011Z