Questões de Concurso Sobre geotecnia em engenharia civil

Mais do que nunca, a escolha do tipo de fundações resulta de um estudo que leva em consideração custo, prazo e logística de execução. Analise as assertivas que seguem sobre o assunto:
I. A opção de adotar fundação do tipo superficial (rasa) em solos predominantemente argilosos pode ser baseada no resultado do ensaio do tipo SPT que remete à grandeza da taxa admissível de carga no solo. II. Estacas metálicas cravadas resultam em baixa vibração na execução e custo mais competitivo do que estacas de concreto pré- moldadas cravadas. III. Estacas do tipo escavada, muitas vezes associadas ao uso de lama bentonítica, constituem solução que atende cargas consideradas elevadas.
Quais estão corretas?

Na construção civil são aplicados vários tipos de fundações, que geralmente são classificadas em diretas e indiretas. Todos os elementos que podem se enquadrar na definição de fundação direta são

As alternativas abaixo representam procedimentos utilizados para a execução de fundações, EXCETO:

Muros de gravidade de Gabião são estruturas armadas, flexíveis, drenantes e de grande durabilidade e resistência. São produzidos com malha de fios de aço doce recozido e galvanizado, em dupla torção, amarradas nas extremidades e vértices por fios de diâmetro maior. São preenchidos com rachões ou pedras britadas. São utilizados em estabilização de taludes, obras hidráulicas, viárias e diversos tipos de contenção, podendo ser encontrados em três formatos: caixas, colchões, e sacos em diferentes tamanhos. Os muros de gabiões são constituídos por gaiolas metálicas preenchidas com pedras arrumadas manualmente e construídas com fios de aço galvanizado em malha hexagonal com dupla torção. As dimensões usuais dos gabiões são: comprimento de 2m e seção transversal quadrada com 1m de aresta. No caso de muros de grande altura, gabiões mais baixos (altura = 0,5m), que apresentam maior rigidez e resistência, devem ser posicionados nas camadas inferiores, onde as tensões de compressão são mais significativas. As principais características dos muros de gabiões são a flexibilidade, que permite que a estrutura se acomode a recalques diferenciais e a permeabilidade. O muro de gabião caixa é vantajoso, pois permite alta permeabilidade e grande flexibilidade, o que favorece a construção de estruturas monolíticas, altamente drenantes e capazes de aceitar deslocamentos e deformações sem se romperem. A figura abaixo representa o perfil de um muro de contenção construído em gabião. De acordo com os dados apresentados, verifique a estabilidade do muro em relação ao tombamento e ao deslizamento. Em seguida, escolha a alternativa correta.

Dimensões do Muro:

H = 5,00m – altura do muro;

B = 3,00m – largura da base do muro;

b = 1,00m – largura do coroamento do muro;

h = 1,00m – altura da caixa do gabião;

d = 0,50m – largura do degrau do muro em gabião.

Dados:

Solo: areia, medianamente compacta;

γ = 18 kN/m³ – peso específico do solo;

φ = 32,5° - ângulo de atrito interno do solo:

δ_a = 21,67° – ângulo de atrito do solo com o gabião;

δ_SF = 32,5° - ângulo de atrito da fundação em contato com o solo;

γ_G = 23 kN/m³ - peso específico do muro em gabião;

K_ah = 0,25 – coeficiente da componente de empuxo ativo horizontal;

tg δ_a = 0,33 – tangente do ângulo de atrito solo – gabião;

tg φ = 0,63 – tangente do ângulo de atrito interno do solo;

tg δ_SF = 0,63 – tangente do ângulo de atrito solo – fundação (coeficiente de atrito);

G_n – força devido ao peso próprio do muro em gabião;

y = 1,67m – braço de alavanca da componente do empuxo ativo horizontal;

x_i = variável – braço de alavanca da componente vertical do peso próprio;

Fórmulas:

E_ah = 0,5.K_ah.γ.H² - componente do empuxo ativo horizontal – (kN/m);

E_av = E_ah . tg δ_a – componente vertical do empuxo ativo – (kN/m);

M_H = - E_ah .y – momento de tombamento – (kNm/m);

M_Bi = G_n .x_i - componente do momento resistente ao tombamento – (kNm/m);

Segurança ao Tombamento:

ΣM_Bi > MH ;

Segurança ao Deslizamento:

Fv = (ΣG _n + E_av).δ_SF > E_ah ;

Tabela para preenchimento com o cálculo dos esforços e momentos:

A Granulometria é a distribuição, em porcentagem, dos diversos tamanhos de grãos. É a determinação das dimensões das partículas de um solo e de suas respectivas porcentagens de ocorrência. A composição granulométrica tem grande influência nas propriedades das argamassas, concretos e do solo utilizado na construção de aterros e para diversos fins na engenharia. É determinada através de peneiramento, através de peneiras com determinada abertura constituindo uma série padrão. Conhecer a distribuição granulométrica de um solo e representá-la através de uma curva, possibilita a determinação de suas características físicas. Esta curva é traçada por pontos em um diagrama semilogarítmico, no qual, sobre os eixos das abcissas são marcados os logaritmos das dimensões das partículas e sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada. A figura abaixo representa a curva granulométrica de um solo. De acordo com as porcentagens que passam nas peneiras representadas, calcule o Coeficiente de Uniformidade e classifique o solo quanto à sua graduação. Depois, marque a alternativa correta.

Dados:

C_U é o coeficiente de uniformidade;

d₆₀ é o diâmetro correspondente a 60% da porcentagem que passa;

d₁₀ é o diâmetro correspondente a 10% da porcentagem que passa;

Considere d₁₀ como a média aritmética entre os diâmetros imediatamente acima e abaixo representados na escala logarítmica do eixo das abcissas.

Fórmula:

Determinar o coeficiente de permeabilidade à carga constante e à carga variável, com percolação de água através do solo em regime de escoamento laminar. Na aplicação desses métodos podem ser utilizados corpos de prova talhados ou moldados, obtidos a partir de amostras indeformadas ou da compactação de amostras deformadas. O coeficiente de permeabilidade é uma constante de proporcionalidade relacionada com a facilidade pela qual o fluxo passa através de um meio poroso. Os métodos utilizados pela sua determinação em laboratório se baseiam na lei de Darcy, segundo a qual a velocidade de percolação é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico. A partir de um permeâmetro de nível constante empregado para solos granulares, determine o valor de k, ou coeficiente de permeabilidade, sabendo que a amostra é imediatamente saturada, de acordo com os dados apresentados. A seguir, escolha a opção correta.

                                

Dados:

L = 18cm;

h = 36cm;

d = 10cm;

n = 0,35;

t = 40s;

π = 3,14.

Onde:

k coeficiente de permeabilidade do solo – (cm/s);

Q quantidade ou volume de água que atravessa a amostra – (cm³);

L altura do corpo de prova no permeâmetro – (cm);

A área da seção do corpo de prova – (cm² );

h diferença de nível da água nos recipientes – (cm);

t tempo em que a água atravessa a amostra – (s);

n porosidade do solo – adimensional;

Fórmulas:

Através da compactação de um solo, obtém-se maior aproximação e entrosamento das partículas, ocasionando o aumento da resistência ao cisalhamento e, consequentemente, a obtenção de uma maior capacidade de suporte. Com a redução do volume de vazios, a capacidade de absorção de água e a possibilidade de haver percolação diminuem substancialmente, tornando o solo mais estável. Dois fatores são fundamentais na compactação: o teor de umidade do solo e a energia empregada na aproximação dos grãos, que se denomina energia de compactação. Apenas no teor de umidade ótimo se atinge o máximo peso específico seco, que corresponde a maior resistência do solo. Em relação aos processos de compactação dos solos e o uso de equipamentos, escolha a alternativa correta.

Necessita-se caracterizar uma amostra de argila, de modo a que se possa determinar os seus índices de plasticidade e consistência. De acordo com os dados apresentados abaixo, calcule os valores de IP e IC, classificando o tipo de argila encontrado. Em seguida, marque a alternativa correta.

Dados:

P_T = 2,0kg;

P_S = 1,4kg;

LL = 57,2%;

LP = 22,2%;

onde:

P_T é o peso total da amostra;

P_S é o peso seco da amostra;

P_A é o peso da água contida na amostra;

LL é o limite de liquidez da amostra;

LP é o limite de plasticidade da amostra;

IP é o índice de plasticidade da amostra;

IC é o índice de consistência da amostra.

Fórmulas:

P_A = P_T - P_S

h% = 100.P_A/P_S

IP = LL – LP

IC = (LL – h)/IP

A NBR 8036/83 fixa as condições exigíveis na programação das sondagens de simples reconhecimento dos solos destinada à elaboração de projetos geotécnicos para a construção de edifícios. Essa programação abrange o número, a localização e a profundidade das sondagens. Sobre os critérios adotados na referida norma para a programação de sondagens, assinale a alternativa correta.

A determinação da carga admissível de uma fundação profunda em estacas, compreende dois aspectos, ou seja, o estrutural determinado pela segurança à ruína do elemento estrutural, e o geotécnico determinado pela segurança à ruptura ao cisalhamento do solo, com o limite de recalques aceitáveis, pelo atrito lateral do elemento estaca e sua resistência de ponta contra o solo de fundação. Necessita-se executar uma fundação profunda utilizando-se estacas escavadas do tipo hélice contínua em um solo do tipo coesivo, cuja sondagem à percussão do tipo SPT nos forneceu uma argila siltosa plástica, desde o terreno natural até os 8m de profundidade, para em seguida nos indicar mais 2m de profundidade adicional, em um solo residual de gnaisse quando então se atingiu o impenetrável e foi finalizada a sondagem. De acordo com os dados apresentados a seguir, determine a capacidade de carga real de uma estaca escavada do tipo hélice contínua, e escolha a alternativa correta:

       

Dados:

Estaca Hélice Contínua:

Diâmetro Φ = 40,00cm

Capacidade Estrutural ou Nominal C_E = 50.000kgf

Solo de 1,0 a 8,0m de profundidade – Argila siltosa plásticas

Solo de 8,0 a 10,0m de profundidade – Solo residual de gnaisse / impenetrável à percussão

Área de Ponta da Estaca – A_P = 1.257,00cm²

Perímetro da Estaca – U = 126cm

Coeficientes de segurança para estaca escavada:

F₁ = 3,0;

F₂ = 6,0;

Coeficientes de correlação do solo para o atrito lateral e resistência de ponta, α e k, respectivamente:

                  

Fórmulas:

r_P = (k . N_SPT)/ F₁

onde

r_P é o fator de resistência de ponta;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência de ponta;

F₁ coeficiente de segurança à resistência de ponta; 

R_P = r_P . A_P

onde R_P é a resistência de ponta da estaca;

r_L = (α . k . N_SPT)/F₂

onde

r_L é o fator de atrito lateral da estaca;

α é o fator de correlação de resistência lateral da estaca;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência lateral por metro de profundidade;

F₂ coeficiente de segurança à resistência lateral por atrito da estaca;

R_L = (U. Σr_L . L)/100

onde

U é o perímetro da estaca em m;

Σr_L é o somatório dos atritos laterais por cada metro linear do fuste da estaca;

L é o comprimento da estaca em cm

Resistência Total da Estaca:

R_T = R_P + R_L em kgf.

Tabela para cálculo da resistência lateral e de ponta para a estaca:

A resistência Total da estaca será de:

Com relação ao estudo da programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios, leia o fragmento a seguir.
“Nos casos em que não houver ainda disposição em planta dos edifícios, como nos estudos de viabilidade ou de escolha de local, o número de sondagens deve ser fixado de forma que a distância _____ entre elas seja de ______, com um mínimo de _____ sondagens.”
Assinale a opção cujos itens completam corretamente as lacunas do fragmento acima.

Uma fundação profunda moldada in loco, é executada mediante a introdução no terreno, por rotação, de um trado. A injeção de concreto é feita pela haste central do trado simultaneamente à sua retirada. A armadura é sempre colocada após a concretagem.
O procedimento executivo descrito acima refere-se

Com relação à execução de provas de carga em obras com estacas pré-moldadas de concreto, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.
( ) A execução de provas de carga estática é obrigatória em obras que tiverem um número de estacas superior a 100. ( ) As provas de carga estáticas, quando forem obrigatórias, devem ser executadas em no mínimo 5% da quantidade total de estacas, arredondando-se sempre para mais. ( ) As provas de carga estáticas, em alguns casos, podem ser substituídas por ensaios dinâmicos, desde que na proporção de dois ensaios dinâmicos para cada prova de carga estática necessária.
As afirmativas são, respectivamente,

Com relação às ações a serem consideradas nas fundações, analise as afirmativas a seguir.
I. Deve ser considerado o peso próprio de blocos de coroamento ou sapatas ou no mínimo 5% da carga vertical permanente. II. Quando ocorre uma redução de carga devido à utilização de viga alavanca, a fundação deve ser dimensionada considerando-se apenas 50% desta redução. III. O efeito favorável da subpressão no alívio de cargas nas fundações pode ser considerado.
Está correto o que se afirma em

A figura mostra a comporta plana pertencente a um paramento vertical de uma barragem. Essa comporta é retangular de 5 x 4 m e se encontra a uma profundidade de 7 m.

Sabendo que o peso específico da água é de 9,8 x 10³ N/m³ , o valor da força exercida pela água sobre a comporta é:

A figura apresenta a classificação textural de solos do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA).

Segundo esse gráfico, um solo com 15% de pedregulho, 32% de areia, 23% de argila e 30% de silte é classificado como:

As rupturas de talude são classificadas em cinco categorias principais: queda, escorregamento, tombamento, espalhamento (expansão lateral) e escoamento.

A figura mostra uma dessas categorias, na qual ocorre um movimento descendente através de uma superfície de ruptura.

A categoria de ruptura de talude descrita e ilustrada é:

A figura mostra um esquema do aparelho para ensaio de permeabilidade com carga constante.

No ensaio de permeabilidade durante 15 minutos foram coletados 350 cm³ de água.

Sabendo-se que a área da amostra é de 150 cm² , que L é 25 cm e que h é igual a 40 cm, o valor da condutividade hidráulica é:

Um aterro geralmente causa aumento na tensão média da massa do solo abaixo dele. Observe o aterro acima do solo cujo limite é definido pela caixa tracejada:

O aumento de tensão vertical resultante do carregamento de um aterro é função da carga unitária q e de um coeficiente de influência I dado pelo gráfico de Osterberg:

No gráfico, z é a profundidade do ponto no terreno sem aterro e Bi são larguras de trechos uniformes do aterro.

Sabendo-se que o peso específico do aterro é de 18 kN/m³ , o aumento de tensão no ponto A é:

Uma sapata quadrada recebe de um pilar de 30 x 30 cm uma carga de 1.800 kN.

Sabendo-se que a taxa admissível no solo é igual a 0,3 Mpa e que o concreto terá um fck de 20 Mpa, o valor mínimo do lado da sapata será: