Um solo numa jazida apresenta índice de vazios de 1,100 , peso específico dos grãos de 26,8 kN / m^3 e teor de umidade de 18 %, e sabendo ainda que nas atuais condições, após a escavação, a massa específica do solo solto é de 1,300 ton / m^3. Responda:
a) Para construir um aterro de 100.000 m^3 e com umidade 28 % e massa específica seca 1,46 g / cm^3, qual o volume a ser escavado na jazida?
b) Qual o volume a ser transportado para a atender as condições da questão a?
c) Qual o volume de água a ser utilizado para a compactação do aterro?
d) Qual o grau de saturação do solo na jazida e após a compactação?

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que o exercício pede e quais conceitos de geotecnia vamos usar.
Enunciado resumido:
Um solo na jazida tem
  • índice de vazios
  • peso específico dos grãos (logo )
  • teor de umidade
  • depois de escavado, a massa específica aparente (densidade úmida) é .
Queremos construir um aterro de com
  • teor de umidade
  • massa específica seca .
Perguntas:
a) qual o volume a escavar na jazida?
b) qual o volume a ser transportado (na condição do aterro)?
c) quanta água vou usar para chegar em ?
d) qual o grau de saturação na jazida e no aterro?
O que precisamos usar:
  • relação entre teor de umidade , densidade úmida e densidade seca :
  • massa de sólidos necessária para o aterro:
  • volume de escavação
  • grau de saturação .

Passo 2

Calcular massa de sólidos Ms ;=;rhod2,Vf ;=;1460;kgm^3;times;100,000;m^3 ;=;1,46times10^8 kg que o aterro vai ter:
Usamos e .

Passo 3

Encontrar a densidade seca inicial rhod1 =rhob11+w1 =13001+0,18 approx1101,7;kg/m^3 na jazida, partindo de Vi =Msrhod1 =1,46times10^81101,7 approx132,645 m^3 e :
Agora o volume a ser escavado (volume “in situ”) é

Passo 4

Volume a ser transportado na condição do aterro (úmido a Vrm trans =Ms+Mwrhob2 onde Mw=w2,Ms=0,28times1,46times10^8=4,088times10^7;kg , densidade seca igual a Vrm trans =1,46times10^8+4,088times10^71868,8 approx100,000 m^3 ):
Para checar, calculamos a densidade úmida no aterro:

O volume associado à massa total é
Logo
Ou seja, o aterro final tem mesmo 100 000 m³ na condição úmida.

Passo 5

Volume de água a acrescentar para passar de De para Vrm água =1,46times10^71000 =14,600 m^3 :
A água extra é
Convertendo para volume (densidade da água ):
á

Passo 6

Grau de saturação S1=w1,Gse1 =0,18times2,7321,100 approx0,447;longrightarrow44,7% :
  • Na jazida, S2=w2,Gse2 =0,28times2,7320,871 approx0,762;longrightarrow76,2% , , :
  • No aterro, primeiro o índice de vazios final :

    Então

Resposta

a)
b)
c) á
d) ,

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