Em um terreno onde será construída uma residência térreo foram coletadas amostras deformadas e indeformadas de solo, a 1,0 m de profundidade da superfície, profundidade esta que será apoiada as sapatas. As amostras forneceram os seguintes parâmetros, através de ensaios de laboratório: massa específica natural de 16 kN / m^3; teor de umidade de 33 % e a densidade real das partículas de 2,65 . De acordo com os parâmetros obtidos em laboratório, calcule através dos índices físicos, os parâmetros abaixo e comente se o solo no estado natural teria possibilidade de suportar bem as cargas advindas da estrutura da residência.
O índice de vazios

Passo 1

Beleza, aqui a ideia é de Mecânica dos Solos: calcular o índice de vazios (e) de um solo em profundidade de 1,0 m.
O que temos:
  • massa específica natural (peso específico in situ) gamma = 16 kN/m^3
  • teor de umidade w = 33% = 0,33
  • densidade real das partículas Gs = 2,65
  • vamos precisar também do peso específico da água, gammaw approx 9,81 kN/m^3.
    A partir disso, vamos:
  1. Calcular o peso específico seco gammad.
  2. Calcular o índice de vazios e.
  3. Interpretar se esse solo, no estado natural, suporta bem a residência.

Passo 2

Primeiro, achamos o peso específico seco, pois ele é base para o cálculo de vazios:
gammad = gamma1 + w
Substituindo:
gammad = 161 + 0,33 = 161,33 approx 12,03 kN/m^3

Passo 3

Agora usamos a fórmula clássica do índice de vazios:
e = Gs,gammawgammad ;-; 1
Plugando os valores:
$$e = \frac{2{,}65 \times 9{,}81}{12{,}03};-;1
= \frac{25{,}99}{12{,}03};-;1
\approx 2{,}16 - 1
= 1{,}16$$

Passo 4

Interpretação rápida: um e em torno de 1,16 indica solo de densidade média.
Em geral, para fundações rasas de casas térreas, solos com e<1,2 têm capacidade aceitável, desde que não haja camada muito compressível. Recomenda-se, porém, um ensaio de campo (SPT ou CPT) para confirmar a resistência.

Resposta

O índice de vazios do solo é
e approx 1,16
Com esse valor, o solo apresenta densidade média e, em princípio, consegue suportar bem as cargas de uma residência térrea, mas deve-se confirmar por ensaio de campo.

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