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Lizandra Nogami Universidade de Cuiabá Campus Barão Curso de Engenharia Civil – Mecânica dos Solos Avançado e Introdução a Obras de Terra Agradecimentos: Prof. Dr. Jefferson Lins Livro adotado: PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas, 3.ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2011. Capítulo 5 Pré-Aula Tensões devidas ao peso próprio do solo Nos solos, ocorrem tensões devidas ao peso próprio e às cargas aplica. O peso do prisma, dividido pela área, indica a tensão vertical: Quando o solo é constituído de camadas aproximadamente horizontais, a tensão vertical resulta da somatória do efeito das diversas camadas. A Figura mostra um diagrama de tensões com a profundidade de ums secão de solo, por hipótese, completamente seco. Pressão neutra e conceito de tensões efetivas A água no interior dos vazios, abaixo do nível d´água, estará sob uma pressão que independe da porosidade do solo; depende só de sua profundidade em relação ao nível freático. No plano considerado, a pressão da água, que em Mecânica dos solos é representada pelo símbolo u, é: Ao notar a diferença de natureza das forças atuantes, Terzaghi identificou que a tensão normal total num plano qualquer deve ser considerada como a soma de duas parcelas: 1)A tensão transmitida pelos contatos entre as partículas, por ele chamada de tensão efetiva, caracterizada pelo símbolo ’; 2) Pela pressão da água, a qual recebeu a denominação de pressão neutra ou poro-pressão. Pressão neutra e conceito de tensões efetivas Pressão neutra e conceito de tensões efetivas Considerando agora o perfil do subsolo indicado na Figura, com o nível d’água na cota -1,0 m, como mostrado na Figura. As tensões totais são calculadas como se viu no exemplo anterior. As pressões neutras são resultantes da profundidade, crescendo linearmente. As tensões efetivas são as diferenças. Pressão neutra e conceito de tensões efetivas Calcular a variação de tensões totais e efetivas e u a pressão neutra no exemplo mostrado na Figura anterior, da cota -3 m até a cota -7 m. Calcular o acréscimo de tensões efetivas no exemplo mostrado na Figura anterior, da cota -3 m até a cota -7 m, por meio do peso específico submerso do solo, que leva em consideração o empuxo da água. Até o nível d’água, a tensão efetiva é igual à tensão total, se não se considerar o efeito da capilaridade. Para cotas abaixo do nível d’água, o acréscimo de tensões efetivas pode ser calculado diretamente pela somatória dos produtos dos pesos específicos submersos pelas profundidades. Exercício Um terreno é constituído de uma camada de areia fina fofa, com n = 17 kN/m 3, com 3 m de espessura, acima de uma camada de areia grossa compacta, com n = 19 kN/m3 e espessura de 4 m, apoiada sobre um solo de alteração de rocha, como mostra a Figura. O nível d’água se encontra a 1 m de profundidade. Calcule as tensões verticais no contacto entre a areia grossa e o solo de alteração, a 7 m de profundidade. Exercício No terreno do exercício anterior, se ocorrer uma enchente que eleve o nível d’água até a cota +2,0 m acima do terreno, quais seriam as tensões no contato entre a areia grossa e o solo de alteração de rocha. Recalcule as tensões efetivas dos exercícios empegando os pesos específicos submersos.
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