ADENSAMENTO E RECALQUE (Exerc)

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MECÂNICA DOS SOLOS II
Professora: Giovanna Feitosa
OUTUBRO/2015
AULA 8
ADENSAMENTO
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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.
GRAU DE ADENSAMENTO
Para um elemento de solo em uma determinada profundidade z em uma
camada de argila, o progresso do processo de adensamento sob um determinado
incremento de tensão total pode ser expresso em termos do índice de vazios da
seguinte forma:
𝑈𝑧 =
𝑒0 − 𝑒
𝑒0 − 𝑒1
Onde U é o grau de adensamento e e é o índice de vazios no instante em
questão. Se for admitido que a curva e-’ é linear ao longo do intervalo de
tensões considerado, então:
𝑈𝑧 =
𝜎′ − 𝜎0
′
𝜎1
′ − 𝜎0
′
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5- O cálculo do Adensamento
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GRAU DE ADENSAMENTO
Suponha que a tensão vertical total no solo a uma profundidade z
é aumentada de 0 para 1 e não há deformação lateral. Imediatamente
após ocorrer o aumento, embora a tensão total tenha aumentado, a tensão
efetiva total ainda será ’0 pois somente após o término do adensamento a
tensão efetiva se tornará ’1 . Durante o adensamento, o aumento da tensão
efetiva vertical é numericamente igual ao decréscimo de excesso de pressão
neutra. Se ’ e ue forem, respectivamente, os valores da tensão efetiva e
do excesso de pressão neutra em qualquer instante durante o processo de
adensamento e se ui for o excesso de pressão neutra inicial, então:
𝝈𝟏
′ = 𝝈𝟎
′ + 𝒖𝒊 = 𝝈
′ + 𝒖𝒆 𝑈𝑧 =
𝜎′ − 𝜎0
′
𝜎1
′ − 𝜎0
′ 𝑈𝑧 =
𝒖𝒊 − 𝒖𝒆
𝒖𝒊
= 𝟏 −
𝒖𝒆
𝒖𝒊
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GRAU DE ADENSAMENTO
Define-se como porcentagem de adensamento (Uz) a
relação entre o excesso de poropressão dissipado em um
determinado tempo e o excesso inicial; isto é:
onde Δu(t) é o excesso de poropressão em um tempo qualquer
t , e Δu0 o excesso de poropressão no tempo t=0.
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GRAU DE ADENSAMENTO
A porcentagem de adensamento (Uz) varia entre 0
e 1; no início do processo, a porcentagem de
adensamento é nula.
e, ao final, quando o excesso é nulo (Δ u (t=∞) = 0)
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GRAU DE ADENSAMENTO
Esta equação pode ser representada graficamente
pelo ábaco:
Estas curvas são denominadas
isócronas e sua forma irá
depender da distribuição do
excesso inicial de poropressão
e das condições de drenagem.
EXERCÍCIO
Um depósito argiloso, saturado, com 6m de espessura e
assente sobre uma camada impermeável estará submetido ao
efeito do lançamento de um aterro de grandes dimensões com
2,5 m de altura, com peso específico igual a 20kN/m³. Pede-
se a distribuição das poropressões imediatamente após a
construção, 3 meses após o lançamento do aterro e ao final do
processo de recalque primário. Considerar para a camada
argilosa cv = 4x10-7 m²/s.
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RESPOSTA
Hd = 6m (1 face drenante) 
Δ q = 2,5 x 20 = 50 kPa 
Δ uo = Δ v= Δ q 
imediatamente após o carregamento:
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RESPOSTA
Hd = 6m (1 face drenante) 
Δ q = 2,5 x 20 = 50 kPa 
Δ uo = Δ v= Δ q 
após 3 meses :
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RESPOSTA
Hd = 6m (1 face drenante) 
Δ q = 2,5 x 20 = 50 kPa 
Δ uo = Δ v= Δ q 
ao final do adensamento
Δ u = 0 -> Δ’v = Δ q
-> a distribuição de poropressão retorna a condição
original, hidrostática.
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EXERCÍCIO
Considerando Cv = 4,0x10-7 m²/s, qual o tempo necessário
para que seja atingido 80% do adensamento em toda camada de
argila? Admita camada de 6m de espessura duplamente drenada.
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RESPOSTA
Considerando Cv = 4,0x10-7 m²/s, qual o tempo necessário
para que seja atingido 80% do adensamento em toda camada de
argila? Admita camada de 6m de espessura duplamente drenada.
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RESPOSTA
Considerando Cv = 4,0x10-7 m²/s, qual o tempo necessário
para que seja atingido 80% do adensamento em toda camada de
argila? Admita camada de 6m de espessura duplamente drenada.
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Resposta: