AULA 03 1 - Tensões Devido ao Peso Próprio dos Solos - Capilaridade - COM EXERCÍCIO RESOLVIDO EM SALA

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18/08/2021
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FUNDAÇÃO EDUCACIONAL ROSEMAR PIMENTEL
CENTRO UNIVERSITÁRIO GERALDO DI BIASE
MECÂNICA DOS 
SOLOS
CURSO: Engenharia Civil 
DOCENTE: Marcos Antonio da Silva
TENSÕES NOS SOLOS
Capilaridade
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Capilaridade
Franja de capilaridade: é a região mais próxima ao nível d’água do
lençol freático, onde a umidade é maior devido à presença da zona
saturada logo abaixo.
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Ascensão da água acima do nível freático do terreno, através dos espaços intersticiais 
do solo, em um movimento contrário à gravidade.
A altura capilar que a água alcança em um solo se determina, considerando sua
massa como um conjunto de tubos capilares, formados pelo seus vazios, sendo
que estes tubos são irregulares e informes.
Conjunto de tubos capilares (Caputo, 2000)
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Capilaridade
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Capilaridade
Segundo Milton Vargas, em solos arenosos é comum a ascensão capilar atingir
alturas da ordem de 30 cm a 50 cm. Porém, em terrenos argilosos, a capilaridade
pode alcançar até 80 m de elevação.
Segundo Souza Pinto (2003), a altura de ascensão capilar máxima é de poucos
centímetros para pedregulhos, 1 a 2 m para areias, 3 a 4 metros para os siltes e
dezenas de metros para as argilas.
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Capilaridade
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No exemplo ao lado vemos que o solo superficial é
uma areia fina, cuja a ascensão capilar foi igual a
um metro. A água tende a subir por capilaridade e
toda faixa superior ao N.A. poderá estar saturada,
com água em estado capilar.
A relação geral entre a tensão total, tensão efetiva e poropressão é dada por:
𝜎′ = 𝜎 − 𝑢
A poropressão em um ponto de solo saturado pela ascensão capilar é igual a:
𝑢 = −𝛾𝑤. ℎ
Onde: h = altura do ponto considerado, medida a partir do lençol freático.
Tensões no subsolo, considerando as tensões capilares (PINTO, 2000) 7
Capilaridade
-4
-3
-2
-1
0
𝜎′
19
10
NA
37
𝜎𝑉0 = 19 × 0 = 0
𝑢0 = −𝛾𝑤. 𝑧𝑤 = −10 × 1 = −10𝑘𝑁/𝑚2
𝜎′𝑉0 = 0 − (−10) = 10𝐾𝑁/𝑚2
𝜎𝑉1 = 19 × 1 = 19𝐾𝑁/𝑚2
𝑢1 = 𝛾𝑤. 𝑧𝑤 = 10 × 0 = 0
𝜎′𝑉1 = 19 − (0) = 19𝐾𝑁/𝑚2
𝜎𝑉3 = 19 × 3 = 57𝐾𝑁/𝑚2
𝑢3 = 10 × 2 = 20𝐾𝑁/𝑚2
𝜎′𝑉3 = 57 − 20 = 37𝐾𝑁/𝑚2
Neste caso, ocorre aumento da tensão efetiva na camada acima do Nível D’água. 8
Capilaridade
TENSÕES NO NÍVEL DO TERRENO (Z=0) TENSÕES NO NÍVEL D’ÁGUA (Z=1m) TENSÕES NA DIVISA ENTRE AREIA E SILTE (Z=3m)
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Como podemos ver a pressão neutra varia linearmente, desde zero na cota do nível d’água
até o valor negativo na superfície, correspondente à diferença de cota. Portanto a camada
superior, de 1 m, não está seca, a tensão efetiva passa a ser de 10kN/m2 e não nula. Como a
resistência das areias é diretamente proporcional à tensão efetiva, a capilaridade confere a
este terreno uma sensível resistência na superfície.
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Capilaridade
-4
-3
-2
-1
0
𝜎′
19
10
NA
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▰ Considere o perfil geotécnico abaixo.
A. 13 − 69 − 181.
B. 53 − 69 − 101.
C. 13 − 29 − 101.
D. 53 − 0 − 181.
E. -33 − 69 − 141.
Sabendo-se que a argila siltosa encontra-se saturada por capilaridade acima do nível da água (NA), 
os valores das tensões efetivas nos pontos A, B e C são, respectivamente, em kPa,
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Exercício sobre Capilaridade
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Exercício sobre Capilaridade
gsat= 18 kN/m³
gsat= 19 kN/m³
gd= 10 kN/m³Peso Específico Seco do Silte Arenoso =
Umidade do Silte Arenoso = w = 60%
Cálculo do Peso Específico Natural do Silte Arenoso 
𝛾𝑛𝑎𝑡 = 𝛾𝑑 × 1 + 𝑤 = 10 × 1 + 0,6 = 16 𝑘𝑁/𝑚³
gnat= 16 kN/m³
CÁLCULO DAS TENSÕES
- Ponto A
𝜎𝑣𝑎 =෍𝛾 × ℎ = 1,5 × 16 + 0,5 × 18 = 24 + 9 = 33𝑘𝑁/𝑚²
𝑢 = −𝛾𝑤 × ℎ𝑐 = −10 × 2 = −20 𝑘𝑁/𝑚²
𝜎′𝑣𝑎 = 𝜎𝑣𝑎 − u = 33 − −20 = 53 kN/m²
- Ponto B
𝜎𝑣𝑏 =෍𝛾 × ℎ = 1,5 × 16 + 2,5 × 18 = 24 + 45 = 69𝑘𝑁/𝑚²
𝑢 = −𝛾𝑤 × ℎ𝑐 = 10 × 0 = 0 𝑘𝑁/𝑚²
𝜎′𝑣𝑏 = 𝜎𝑣𝑏 − u = 69 − 0 = 69 kN/m²
A. 13 − 69 − 181.
B. 53 − 69 − 101  Resposta
C. 13 − 29 − 101.
D. 53 − 0 − 181.
E. -33 − 69 − 141.
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ENCONTRO PELO 
APLICATIVO 
MICROSOFT TEAMS
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E fique por dentro de tudo o 
que acontece no UGB/FERP
@ugbferp
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