ADENSAMENTO E RECALQUE

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MECÂNICA DOS SOLOS II
Professora: Giovanna Feitosa
SETEMBRO/2015
AULA 6
ADENSAMENTO
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
* A curva de compressão do solo é normalmente representada em função 
do índice de vazios versus o logaritmo da tensão vertical.
ADENSAMENTO
O valor da tensão que separa os trechos de recompressão e
compressão virgem do solo na curva de compressão do solo é normalmente
denominado de tensão de pré-adensamento.
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
Representa, conceitualmente, o maior
valor de tensão já sofrido pelo solo em
campo. Corresponde ao início do
trecho virgem de compressão
ADENSAMENTO
Resultados do ensaio edométrico realizado em uma argila
normalmente adensada, com um descarregamento no meio do ensaio –
com tensão de carregamento inicial - 175 kpa (acima dos valores
correspondentes ao trecho não virgem);
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
Nota-se que a amostra foi
comprimida, em primeiro carregamento,
do ponto A até o ponto B.
ADENSAMENTO
Resultados do ensaio edométrico realizado em uma argila
normalmente adensada, com um descarregamento no meio do ensaio –
com tensão de carregamento inicial - 175 kpa (acima dos valores
correspondentes ao trecho não virgem);
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
Em seguida, sofreu um processo
de descarregamento até o ponto D, para
finalmente ser recarregada até
aproximadamente o ponto B, e novamente
aplicado o carregamento levou a amostra a
atingir o ponto C.
ADENSAMENTO
Resultados do ensaio edométrico realizado em uma argila
normalmente adensada, com um descarregamento no meio do ensaio –
com tensão de carregamento inicial - 175 kpa (acima dos valores
correspondentes ao trecho não virgem);
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
A curva apresenta histerese, ou
seja, deformações plásticas irreversíveis.
ADENSAMENTO
Resultados do ensaio edométrico realizado em uma argila
normalmente adensada, com um descarregamento no meio do ensaio –
com tensão de carregamento inicial - 175 kpa (acima dos valores
correspondentes ao trecho não virgem);
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
Isto pode ser observado
claramente tomando-se o valor de v’ =
175 kPa, em que cada um dos trechos de
carga/descarga/recarga corta a linha
correspondente a esta tensão com valores
diferentes de índice de vazios.
ADENSAMENTO
 Trecho A-B: trecho de carregamento virgem, no sentido que a amostra
ensaiada nunca experimentara valores de tensão vertical daquela magnitude.
Quando isto ocorre, dizemos que a amostra está em níveis de tensões
correspondente à condição de “normalmente adensada”.
 Trecho B-D-B (descarga/recarregamento): não é normalmente adensada,
pois a tensão a qual lhe é imposta é inferior à tensão máxima por ela
experimentada (ponto B), sendo classificado como solo “pré-adensado”.
 Trecho B-C: apresenta um estado de tensão superior ao maior estado de
tensão já experimentado, sendo classificado como normalmente adensado.
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
Comparação entre pressões atual ’v e máxima passada ’vm
’v < ’vm -> Solo pré-adensado (PA)
 Deformações pequenas e reversíveis
 Comportamento elástico
’v’vm Solo normalmente adensado (NA)
 Deformações grandes e irreversíveis
 Comportamento plástico
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
A determinação da tensão de pré-adensamento é feita por
processos gráficos, dentro os quais podemos citar:
 Método de Casagrande e
Método de Pacheco e Silva.
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
 Método de Casagrande
Primeiramente, determina-se o ponto de maior curvatura da curva
de compressão confinada do solo.
Por este ponto, traça-se uma
tangente à curva (“reta virgem”) e uma
reta horizontal passando pelo ponto
“médio” entre o índice de vazios inicial e o
ponto de separação da reta virgem e a
curva.
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
 Método de Casagrande
A tensão de pré-adensamento do
solo será determinada pela interseção do
prolongamento da bissetriz ao ângulo
formado por estas duas retas com o
prolongamento da reta de compressão
virgem do solo.
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1- Uma Análise do Ensaio de Adensamento
 Método de Pacheco e Silva
Prolonga-se o trecho da inclinação da reta virgem até que este
toque uma reta horizontal, fixada em um valor correspondente ao índice
de vazios inicial do solo, ou seja, antes do ensaio de adensamento.
Por este ponto de
interseção, passa-se uma reta vertical
até se atingir a curva de compressão
do solo. Por este ponto, traça-se
novamente uma horizontal até atingir
o prolongamento do trecho de
compressão virgem (já traçado).
Tensão de Pré-
Adensamento
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2- Determinação da Condição de Adensamento
Em algumas situações de análise do comportamento dos solos, em
Engenharia Geotécnica, faz-se necessário determinar as condições de
adensamento em que se encontra o solo, ou seja a história de tensões do
solo.
A razão de pré-adensamento de um solo é a relação entre a
máxima tensão vertical já experimentada pelo solo e a tensão vertical
efetiva atual de campo, ou seja, é a razão entre a tensão de pré-
adensamento do solo (obtida em laboratório) e a tensão vertical que atua
hoje no solo.
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2- Determinação da Condição de Adensamento
A razão de pré-adensamento de um solo é a relação
entre a máxima tensão vertical já experimentada pelo
solo e a tensão vertical efetiva atual de campo.
Se:
OCR > 1 Solo Pré-adensado;
OCR = 1 Solo normalmente adensado;
OCR < 1 Solo sub-adensado;
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3- Caracterização do Solo
O valor da razão de pré-adensamento pode influenciar na
determinação de diversos parâmetros que expressam o comportamento
dos solos, como, por exemplo no cálculo do coeficiente de empuxo no
repouso K0 (relação entre as tensões horizontal e vertical), representado
pela equação:
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4- Parâmetros de Compressibilidade e Recalque por Compressão Primária
A inclinação dos trechos de descarregamento/recarregamento e
carregamento virgem da curva de compressão em escala semi-log são
dadas pelosíndices de expansão ou recompressão (Ce) e de compressão
(Cc), respectivamente. São determinados pelas expressões a seguir
apresentadas:
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4- Parâmetros de Compressibilidade e Recalque por Compressão Primária
O cálculo dos recalques totais no solo pode ser expresso em
função da variação do índice de vazios e considera as características
iniciais do solo.
• Deformação volumétrica: corresponde a deformação vertical 
• Deformação volumétrica em função do índice de vazios pode ser 
expressa:
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4- Parâmetros de Compressibilidade e Recalque por Compressão Primária
∆ℎ = ∆𝑒 ∙ 𝐻𝑠 = (𝑒𝑓 ∙ 𝐻𝑠) − (𝑒𝑖 ∙ 𝐻𝑠)
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4- Parâmetros de Compressibilidade e Recalque por Compressão Primária
O valor recalque pode ser expresso em função do índice de
compressão “Cc” e da diferença dos logs das tensões consideradas (=log da
diferença de tensões), bastando substituir o valor da diferença dos índices
de vazios, como se vê nas expressões a seguir, dependendo de cada caso.
• Para solos Normalmente 
Adensados:
• Para solos Pré-Adensados:
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5- Recalques Totais
Tomando a variação linear do acréscimo de tensões ao longo da
camada compressível, costuma-se calcular o acréscimo na cota média e
admiti-lo como representativo de toda a camada. Conhecido o acréscimo
de tensão, pode-se calcular o recalque total da camada.
Para resolver as equações apresentadas, entretanto, a partir do
gráfico de adensamento fornecido pelo ensaio, é necessário determinar o
valor da variação do índice de vazios.
Utilizando-se os coeficientes estudados, podemos dizer que:
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5- Recalques Totais
Pois:
Podemos obter também o valor do recalque de compressão
primária em função dos valores do coeficiente de compressibilidade
E do coeficiente de compressibilidade volumétrica
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5- O cálculo do Adensamento
Quando estamos falando em adensamento o maior receio de um
engenheiro geotécnico é saber quando! O “quando”, na maioria das vezes
é mais importante que o “quanto”, muito embora não se possa subestimar
o “como”.
Então, como vai se comportar uma camada de solo, seis meses
após o carregamento? Será que terá sofrido todo o adensamento possível
para a carga aplicada?
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5- O cálculo do Adensamento
A equação de adensamento, consideradas as suas condições de
contorno, fornece a seguinte solução para o excesso de pressão neutra u, à
uma profundidade z decorrido o tempo t:
O coeficiente de adensamento (Cv) pode ser obtido a partir da
realização de ensaio de adensamento, em laboratório,
aplicando-se os métodos usuais de Taylor ou Casagrande.
Consiste em aplicar a expressão para a variável tempo T,
associada a uma determinada percentagem de adensamento
decorrida. O método de Taylor relaciona o tempo (“t”)
necessário para completar 90% do adensamento primário e o
método de Casagrande relaciona o tempo (“t”) necessário
para completar 50% do adensamento primário.
EXERCÍCIO
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1- Qual o efeito do amolgamento da amostra? O que é amolgamento?
2- Quando falamos em adensamento, quais varíaveis precisam ser
conhecidas para determinar o comportamento do solo e que tipo de
análise ajudaria e prever esse comportamento?