Pontifícia Universidade Católica de Goiás Geotecnia I ( Eng 1061)

1. Água no Solo Ensaios de Permeabilidade Pontifícia Universidade Católica de Goiás Geotecnia I (Eng1061) Docente: João Guilherme Rassi Almeida Goiânia 2013/2

2. Água no solo • A água pode estar presente no solo de várias formas: • Água de constituição • É a água presente dentro da constituição física do material, há água compondo sua estrutura; • Água adsorvida • É uma quantidade pequena de água ligada à parede do grão, sendo retirada a altíssimas temperaturas; • Água higroscópica • É uma quantidade de água que encontra-se envolta ao grão e não conseguimos retirá-la na temperatura ambiente, necessita-se de uma estufa; Geotecnia I

3. Água no solo • Água livre • É a água que se encontra solta, livre do grão, onde não há ligação nenhuma. Essa conseguimos retirar na temperatura ambiente; • Água capilar • Capilaridade é a capacidade que a água tem em aderir a uma superfície por tensão superficial; Geotecnia I

4. Água nos Solos Estudar a migração da água no solo e as tensões provocadas por ela Problemática relacionada à água nos solos: • Erosão Interna (piping) • Recalques (↓e) • Estabilidade de Taludes • Partículas granulares (↓ influência na resistência) • Partículas de Argila (↑ influência na resistência)

5. Permeabilidade dos Solos • Lei de Darcy Q = vazão (m³/s) K = coeficiente de permeabilidade (m/s) h = carga hidráulica que dissipa na percolação (m) L = distância a percorrer (m) A = área (m²) Gradiente Hidráulico (i) = h / L Perda de carga por espaço percorrido

6. Permeabilidade dos Solos • Fatores de influência • Tamanho, arranjo e forma dos grãos • Estado do solo (e) • Grau de saturação

7. Determinação do Coeficiente de Permeabilidade • Permeâmetro de carga constante (i) = h / L

8. Determinação do Coeficiente de Permeabilidade • Permeâmetro de carga variável p/ coef. de permeabilidade muito baixos (1) (2) a = área da bureta a x dh = volume escoado no Dt (1) = (2)

9. Determinação do Coeficiente de Permeabilidade • Exercício – Permeâmetro de carga cte h = 28 cm z = 24 cm L = 50 cm A = 530 cm² Ynat_areia = 18 kN/m³ V_saída = 100cm³ Dt = 18s k = ? (k = 1,87 x 10-2 cm/s) (i) = h / L

10. Determinação do Coeficiente de Permeabilidade • Exercício – Permeâmetro de carga variável h1 = 65 cm Dt = 30 s h2 = 35 cm L = 20 cm A = 77 cm² a_bureta = 1,2 cm² (i) = h / L a) k = ? b) Estime k pela lei de Darcy (adote carga média)

11. Determinação do Coeficiente de Permeabilidade • Coeficientes Empíricos Método de Hazen: • f (diâmetro e forma dos grãos) • Solos arenosos e uniformes • k (cm/s) • D_efet (cm) D_efet = D10 = diâmetro na curva granulométrica, correspondente à porcentagem que passa igual a 10%

12. Determinação do Coeficiente de Permeabilidade • Exercício – Método de Hazen a) k = ? • k (cm/s) • D_efet (cm)

13. Cargas e Pressões • Carga Total (H) - alturaque a águasubirianumtubo(Solo: considereas perdasequipotenciais) hp = H - ha