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MECÂNICA DOS SOLOS AVANÇADAS Temas: Compressibilidade e Adensamento Profº Carlí Batista dos S. Filho COMPRESSIBILIDADE É uma característica de todos os materiais, quando submetidos a forças externas (carregamentos) se deformarem. COMPRESSIBILIDADE Admite-se que os esforços aplicados na prática da engenharia (solo saturado) são insuficientes para comprimir a fase sólida (grãos) e a fase fluída (compressibilidade desprezível). Portanto, o único motivo para que ocorra variação de volume, será devido à redução dos vazios com a consequente expulsão da água dos poros. Define-se compressibilidade dos solos como sendo a diminuição do seu volume sob a ação de cargas aplicadas. ADENSAMENTO É IGUAL A COMPACTAÇÃO??? PERGUNTA..... COMPRESSIBILIDADE Depende do tipo de Solo: - Solos não coesivos - Solos coesivos Variações volumétricas que ocorrem em solos finos saturados, ao longo do tempo, constituem o processo de adensamento. ADENSAMENTO Uma forma conveniente de estudar o fenômeno é através da analogia mecânica sugerida por TERZAGHI (1943). ADENSAMENTO As hipóteses básicas de Terzaghi são: a) solo homogêneo e saturado; b) partículas sólidas e a água contida nos vazios do solo são incompressíveis; c) compressão (deformação) e drenagem unidimensionais (vertical); d) propriedades do solo permanecem constante ( k, mv, Cv); e) validade da lei de Darcy ( v = k . i ); f) há linearidade entre a variação do índice de vazios e as tensões aplicadas. ADENSAMENTO Define-se o coeficiente de consolidação (ou de adensamento), pela seguinte expressão: 𝐶𝑣 = 𝑘 𝛾𝑤 . 𝑚𝑣 Mv= coeficiente de variação volumétrica, determinado experimentalmente Quanto maior o valor do Cv, tanto mais rápido se processa o adensamento do solo. Assim como mv e k, o Cv é uma propriedade dos solos. ADENSAMENTO Fator tempo (T) e representa uma variável independente, sendo um número adimensional. Este parâmetro exclui da solução todas as características do solo que interferem no processo de adensamento. ADENSAMENTO Grau de Adensamento em função da profundidade e do fator tempo EXEMPLO Um depósito de argila da Baixada Fluminense tem drenagem através de uma camada de areia embaixo e livre por cima. Sua espessura é de 12m. O coeficiente de adensamento obtido em laboratório é Cv = 1,0 x 10-8 m2/s. Obtenha o grau de adensamento nas profundidades de z = 0, 3, 6, 9 e 12m. Considere um carregamento unidimensional de 100kn/m². Adote: 5anos Para t = 0 a pressão neutra aumentou de 100 kN/m2 em todos os pontos RESOLUÇÃO BULBO DE PRESSÃO SOLOS ESTRATIFICADOS SAPATA 1 Z=α⋅B=2.0⋅1.2=2.4m SAPATA 2 Z=α⋅B=2.0⋅2.0=4,0m
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