Trabalho compressibilidade e adensamento

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INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS – ICET 
UNIVERSIDADE FEEVALE 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
COMPRESSIBILIDADE E ADENSAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLOÉMARA VALERÃO LEMOS 
DAIANE NUNES 
 
 
 
 
MECÂNICA DO SOLOS II 
PROF GLAUBER C. SILVEIRA 
 
NOVO HAMBURGO, ABRIL DE 2016. 
OBJETIVO 
 O objetivo deste trabalho é calcular o recalque sofrido por um perfil de fundação 
com camadas de solo mole suscetível a um aterro de 2,5m de altura, fazendo as 
curvas de recalque x tempo individuais de cada camada e também do recalque total. 
E verificar o resultado que se teria com a aplicação da carga de aterro em duas etapas. 
 
IDENTIFICAÇÃO DO PERFIL GEOTÉCNICO ANALISADO 
 
 
Figura 1: Representação do perfil de subsolo estudado. 
 
 
CÁLCULOS REALIZADOS 
a) Recalque de cada camada de solo mole: 
Solo mole 1: 
 
Figura 2: Cálculo de recalque solo mole 1. 
Solo mole 2: 
 
Figura 3: Cálculo de recalque solo mole 2. 
 
b) O recalque total das camadas de solo mole: 
 
 
Figura 4: Cálculo de recalque total. 
 
 
c) O tempo de recalque de cada camada de solo mole (em meses), 
considerando uma porcentagem de adensamento média de 90%: 
 
Solo mole 1: 
 
Figura 5: Cálculo tempo de adensamento solo mole 1. 
 
Solo mole 2: 
 
Figura 6: Cálculo tempo de adensamento solo mole 2. 
 
d) A curva Recalque x Tempo (meses) individual para cada camada e também 
para o recalque total considerando ambas as camadas de solo mole. As curvas 
deverão ser apresentadas todas num mesmo gráfico, para fins comparativos. No 
mínimo, deverão ser calculados pontos correspondentes às porcentagens de 
adensamento média de 20%, 40%, 60%, 80%, 90% e 95%: 
 
Solo mole 1: 
 
Figura 7: Tabela recalques X tempo solo mole 1. 
 
Figura 8: Cálculos dos tempos para o U correspondente, solo mole 1. 
 
Solo mole 2: 
 
 
Figura 9:Tabela e cálculo dos tempos para o U correspondente, solo mole 2. 
 
 
 
 
Recalque total: 
 
Figura 10: Tabela recalque X tempo total. 
 
Abaixo encontra-se a representação esquemática das curvas recalque X 
tempo, para solo mole 1, solo mole 2 e recalque total. 
 
Figura 11: Representação esquemática das curvas Recalque X Tempo, para solo mole 1, solo mole 2 
e recalque total. 
 
 
e) Qual o efeito que se teria nas curvas Recalque x Tempo caso a execução do 
aterro tivesse que ser executada em duas etapas: Etapa 1, com execução de metade 
da espessura do aterro, de forma imediata; e Etapa 2, com execução do restante da 
altura do aterro somente após transcorrido um prazo de 15 meses da execução do 
aterro inicial. 
1ª etapa do aterro 
Solo mole 1: 
 
 
Figura 12: Cálculo de recalque para solo mole 1, com execução de metade do aterro. 
 
 Abaixo, cálculo do recalque após 15 meses da execução da primeira etapa do 
aterro: 
 
 Figura 13: Cálculo do recalque para o solo mole 1, após 15 meses. 
Solo mole 2: 
 
 
Figura 14: Cálculo do recalque para solo mole 2, com execução de metade do aterro e após 15 
meses. 
 
 
Recalque total: 
 
Recalque total para 5 meses: 
 
 
Figura 15: Cálculo do recalque para 5 meses, para solo mole 1. 
 
 
 
 
Figura 16: Cálculo do recalque para 5 meses, para solo mole 2. 
 
Recalque total para 10 meses: 
 
 
Figura 17: Cálculo de recalque para 10 meses, para solo mole 1 e 2. 
 
Recalque total para 15 meses: 
ρ1(t=15) + ρ2(t=15) = 0,2025 + 0,2149 = 0,4174 m 
 
2ª etapa do aterro 
 
 Para a segunda etapa do aterro, considerou-se o recalque total de cada 
camada e descontou-se o valor de recalque encontrado até os 15 meses. Somou-se 
os meses seguintes de recalque aos 15 anteriores, podendo assim relacionar para 
gerar o gráfico recalque X tempo para o aterro em duas etapas. 
 Para o cálculo do recalque total foram interpolados valores de recalque de 20 
a 160 meses para solo mole 2 e, de 20 e 30 meses para solo mole 1, posterior, somou-
se esses valores, tendo o recalque total para cada um dos tempos. Conforme o 
desenvolvimento dos cálculos mostrado nas figuras abaixo. 
 
 
Solo mole 1: 
 
Figura 18: Cálculo do recalque do solo mole 1 para a segunda etapa. 
 
Solo mole 2: 
 
Figura 19: Cálculo de recalque total para a segunda etapa do solo mole 2. 
 
 
 
Figura 20: Cálculo de recalque do solo mole 2, para os tempos acima de 15 meses. 
 
Recalque total: 
 
Interpolação para descobrir os valores de recalque de 20 a 170 meses, para 
ambos os solos: 
 
 
 
 
Figura 21: Interpolação para 20 meses. 
 
 
 
 
 
Figura 22: Interpolação para 30 meses. 
 
Acima de 31,1626 meses considera-se o recalque total para o solo mole 1, por 
este motivo, foram interpolados somente valores de recalque para 20 e 30 meses para 
este solo. 
 
 
 
Figura 23: Interpolação para 40 meses. 
 
 
Figura 24: Interpolação para 50 meses. 
 
 
 
 
Figura 25: Interpolação para 60 meses. 
 
 
 
 
Figura 26: Interpolação para 70 meses. 
 
 
 
 
 
Figura 27: Interpolação para 80 meses. 
 
 
 
Figura 28: Interpolação para 90 meses. 
 
 
 
Figura 29: Interpolação para 100 meses. 
 
 
 
Figura 30: Interpolação para 110 meses. 
 
 
Figura 31: Interpolação para 120 meses. 
 
 
 
Figura 32: Interpolação para 130 meses. 
 
 
 
Figura 33: Interpolação para 140 meses. 
 
 
 
Figura 34: Interpolação para 150 meses. 
 
 
 
 
Figura 35: Interpolação para 160 meses. 
 
 Acima de 168,8783 meses para o solo mole 2, considera-se o recalque total 
para a segunda etapa do aterro. 
 
 
 
Figura 36: Recalque total em 170 meses. 
 
 Com todos os valores calculados para recalque dos solos mole e as 
interpolações foi possível traçar as curvas de recalque X tempo para as duas etapas. 
Conforme abaixo: 
 
Figura 37: Representação esquemática curvas recalque x tempo, com execução do aterro em duas 
etapas. 
RESULTADOS OBTIDOS 
 
 Resultados obtidos para as questões a), b) e c). 
Resultados Obtidos 
a) Recalque: 
Solo Mole 1 Solo Mole 2 
0,7118 m 0,8102 m 
b) Recalque total: 
1,522 m 
c) Tempo de recalque em meses, para U= 90%: 
Solo Mole 1 Solo Mole 2 
7,6956 meses 73,2672 meses 
Tabela 1: Resultados obtidos para as questões a), b) e c). 
 
Resultados obtidos para a questão d): 
Solo mole 1 Solo mole 2 Recalque total 
Tempo 
(meses) 
Recalque 
(m) 
Tempo 
(meses) 
Recalque 
(m) 
Tempo 
(meses) 
Recalque 
(m) 
0 0 0 0 0 0 
0,2849 0,14236 2,7129 0,16204 10 0,97 
1,1434 0,28472 10,8864 0,32408 20 1,1518 
2,6045 0,42708 24,7968 0,48612 30 1,2418 
5,1455 0,56944 48,9888 0,64816 40 1,3118 
7,6956 0,64062 73,2672 0,72918 50 1,3618 
10,2366 0,67621 97,4591 0,76969 60 1,4018 
16,1626 0,7118 153,8783 0,8102 70 1,4318 
20 0,7118 - - 80 1,4518 
30 0,7118 - - 90 1,4718 
40 0,7118 - - 100 1,4818 
50 0,7118 - - 110 1,4918 
60 0,7118 - - 120 1,4968 
70 0,7118 - - 130 1,5018 
80 0,7118 - - 140 1,5118 
90 0,7118 - - 150 1,5218 
100 0,7118 - - 153,8783 1,522 
110 0,7118 - - - - 
120 0,7118 - - - - 
130 0,7118 - - - - 
140 0,7118 - - - - 
150 0,7118 - - - - 
153,8783 0,7118 - - - - 
Tabela 2: Resultados obtidos para a questão d). 
 
 A partir da tabela acima, gerou-se o gráfico abaixo: 
 
Figura 38: Representação esquemática Recalque X Tempo. 
 
 
 Resultados obtidos para a questão e): 
Conforme os dados contidos na tabela 3, gerou-se o gráfico a seguir: 
 
 
Figura 39: Representação esquemáticaRecalque X Tempo, para execução do aterro em duas 
etapas. 
 
 
 
Resultados obtidos na questão e): 
Solo mole 1 Solo mole 2 Recalque total 
Tempo 
(meses) 
Recalque 
(m) 
Tempo 
(meses) 
Recalque 
(m) 
Tempo 
(meses) 
Recalque 
(m) 
0 0 0 0 0 0 
0,2849 0,0411 2,7129 0,09126 5 0,2788 
1,1434 0,0822 5 0,1168 10 0,3668 
2,6045 0,1233 10 0,1726 15 0,4174 
5 0,162 10,8864 0,18252 20 0,97138 
5,1455 0,1644 15 0,2149 30 1,19094 
7,6956 0,18495 17,7129 0,33396 40 1,28488 
10 0,1942 20 0,36727 50 1,33409 
10,2366 0,1952 25,8864 0,45302 60 1,38331 
15 0,2025 30 0,48823 70 1,41768 
15,2849 0,30436 39,7968 0,57208 80 1,44219 
16,1434 0,40622 40 0,57308 90 1,4646 
17,6045 0,50808 50 0,62229 100 1,4769 
20 0,60411 60 0,67151 110 1,48921 
20,1455 0,60994 63,9888 0,69114 120 1,49542 
22,6956 0,66087 70 0,70588 130 1,49964 
25,2366 0,686335 80 0,73039 140 1,50386 
30 0,70271 88,2672 0,75067 150 1,50808 
31,1626 0,706707 90 0,7528 160 1,5123 
40 0,7118 100 0,7651 170 1,522 
50 0,7118 110 0,77741 - - 
60 0,7118 112,4591 0,780435 - - 
70 0,7118 120 0,78362 - - 
80 0,7118 130 0,78784 - - 
90 0,7118 140 0,79206 - - 
100 0,7118 150 0,79628 - - 
110 0,7118 160 0,8005 - - 
120 0,7118 168,8783 0,804247 - - 
130 0,7118 170 0,8102 - - 
140 0,7118 - - - - 
150 0,7118 - - - - 
160 0,7118 - - - - 
170 0,7118 - - - - 
 
Tabela 3: Resultados obtidos para a questão e). 
Obs: As lacunas sombreadas são referentes a primeira etapa do aterro. 
 
 
CONCLUSÕES 
 Comparando os resultados obtidos para o recalque dos solos moles, com a 
execução total do aterro em uma etapa e com a execução em duas etapas, percebe-
se que, a mesma magnitude de recalque é alcançada em ambos métodos executivos, 
no entanto, sendo necessário um tempo maior no segundo método. 
Sabe-se que na prática os aterros, em geral, são executados em partes, por 
questões de extensão de área a ser aterrada e logística, assim sendo, entende-se a 
real necessidade da utilização de métodos drenantes de aceleração dos recalques, 
pois, com os prazos curtos de obra que se tem, seria inviável esperar o tempo natural 
do recalque, como o do solo estudado que seria de 170 meses, por exemplo.