aula 09

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TENSÕES NOS SOLOS
Mecânica dos Solos
1 – Aplicação do conceito da Mecânica dos Solos Deformáveis aos solos  conceito de
tensões num meio particulado  os solos são constituídos por partículas e as
forças são transmitidas de partícula a partícula e suportadas pela água dos vazios.
2 – Transmissão de esforços entre as partículas
a) Partículas granulares transmissão de força a partir do contato direto grão a grão
b) Partículas de argila pode ocorrer através da água quimicamente adsorvida
TENSÕES NOS SOLOS
Mecânica dos Solos
Tensões Geostáticas
Considere uma coluna de solo de largura “b” e comprimento unitário. Para uma
profundidade “z” qualquer, a pressão causada pelo peso de terra acima deste nível
será:
b
z
v
Peso de terra: P = b.1.z.
1

b
P
v 1
1


b
zb
v

nv z  
Quando o solo for estratificado teremos: 
iiv
z  
Esta pressão recebe o nome de Tensão total no solo.
Mecânica dos Solos
Tensões Geostáticas
Mecânica dos Solos
Conceito de Tensão Efetiva e Pressão Neutra
e0
e1
z
Considerando a figura 1 (solo submerso e em repouso), aplicamos uma
tensão , na superfície da amostra.
Fig. 1 Fig. 2
Carga sólida
Esta tensão irá provocar a diminuição do índice de vazios de e0 para e1
(figura 2). Esta variação causará mudanças nas propriedades mecânicas do solo,
por esta razão a tensão provocada nos grãos é chamada de Tensão Efetiva (e).
Mecânica dos Solos
Se, entretanto, partindo da figura 1, aumentarmos o nível d’água de um 
valor H=(/a). 
e0
z
Fig. 1 e0
z
H1H
Fig. 3
A tensão em uma seção da amostra será aumentada do mesmo valor . Neste
caso, o aumento de tensão devido ao peso de água não irá modificar o índice de
vazios. Por este motivo, a pressão causada pela carga hidráulica é chama de
Pressão Neutra (u).
Mecânica dos Solos
A pressão neutra (poropressão) é nula quando se iguala à atmosférica,
sendo portanto, igual à altura piezométrica H (altura da coluna de água),
multiplicada pelo peso específico da água. (carga hidráulica).
u = Ha . w
A pressão normal total () em qualquer ponto de uma seção no solo
saturado está formada de duas partes: uma parte atua na água e nos sólidos com
igual intensidade em todas as direções (u). A parte restante (e=-u), representa
um excedente sobre a pressão neutra e é transmitida exclusivamente à fase sólida
do solo. É a pressão efetiva ou intergranular.
= e + u
Mecânica dos Solos
Mecânica dos Solos
Mecânica dos Solos
Ex 14) Para o perfil geotécnico mostrado na figura abaixo, calcule a poro-pressão (u), a
tensão efetiva (σe) e a tensão total (σt) na base de cada camada de solo. O peso
específico da água é dado por w = 9,81 kN/m3.
Mecânica dos Solos
Ex 15) No perfil da figura abaixo foram instalados piezômetros tipo Casagrande, os
quais indicaram que o nível de água subia até a uma altura de 1,5m acima do nível do
terreno. Calcule as tensões u, σe e σt na base de cada camada.
Mecânica dos Solos
Ex 16) Em um terreno constituído de areia fina, o nível de água encontra-se à 2,50m de
profundidade. O peso específico saturado é 2,1 g/cm3 e a densidade das partículas,
2,67. Calcular a profundidade na qual a pressão efetiva seja igual a 1,3 kg/cm2.
Considere que nos 2,50 m iniciais a areia esteja na condição seca.
Mecânica dos Solos
Ex 16a) Calcular as poro-pressões e tensões totais e efetivas nas cotas -1m, -3m e -5m.