MECÂNICA DOS SOLOS 01 aula 09 Resistencia não Drenada das Argilas

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MECÂNICA DOS SOLOS 1
ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
A resistência não drenada das argilas
	Os ensaios de compressão triaxial do tipo CD e CU mostram como varia a resistência dos solos argilosos, em função da tensão efetiva.
	Existem situações, entretanto, em que se deseja conhecer a resistência do solo (a tensão cisalhante de ruptura) no estado em que o solo se encontra. É o caso, por exemplo, da análise da estabilidade de um aterro construído sobre uma argila mole. 
Figura 1 – Análise da estabilidade de um aterro sobre argila mole, em que a resistência que interessa é a resistência não drenada, Su da argila.
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
Uma eventual ruptura ocorreria antes de ocorrer qualquer drenagem. Portanto, a resistência que interessa é aquela que existe em cada ponto do terreno, da maneira como ele se encontra. É a resistência não drenada do solo.
	A argila no estado natural se encontra sob uma tensão vertical efetiva que depende de sua profundidade, da posição do nível d’água e do peso específico dos materiais que estão acima dela. Seu índice de vazios depende da tensão vertical efetiva e das tensões que já atuaram sobre ela.
	Para se conhecer a resistência não drenada do solo, pode-se empregar três procedimentos, que serão apresentados no decorrer desta aula: (a) por meio de ensaios de laboratório; (b) por meio de ensaio de campo; e (c) por meio de correlações.
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
Resistência não drenada a partir do ensaio UU
	Em ensaios de compressão triaxial do tipo UU, com amostras saturadas, a tensão confinante efetiva após a aplicação da pressão confinante será sempre a mesma e igual à pressão confinante efetiva que existia na amostra, que é igual, em valor absoluto, à pressão neutra negativa da amostra, e que é igual, ainda, à média das tensões principais efetivas que existia no terreno na posição em que a amostra foi retirada.
	Os círculos de Mohr em tensões totais terão os mesmos diâmetros, e a envoltória será uma reta horizontal, como se mostra na Figura 2. A ordenada desta reta é a resistência não drenada da argila, que é uma constante, também chamada de coesão da argila.
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
Figura 2 – Envoltória de resistência de argilas em ensaio UU.
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
Resistência não drenada a partir do ensaio de compressão simples
	Ensaios de compressão não confinados, também chamados ensaios de compressão simples, ensaios U, são ensaios em que o corpo de prova é carregado axialmente sem que se aplique um confinamento. Geralmente, estes ensaios são feitos com uma velocidade de carregamento que provoca uma ruptura em cerca de 10 a 15 minutos. Neste tempo, não há condições de drenagem, ou seja, de dissipação das tensões neutras que o carregamento provoca.
	Assim sendo, o ensaio de compressão simples pode ser considerado como um caso particular do ensaio UU, em que a pressão confinante é igual a zero.
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
Resistência não drenada a partir de ensaio de campo
	Diversos tipos de ensaios de campo são disponíveis para a determinação da resistência não drenada das argilas. Deles, o mais comum é o ensaio de cisalhamento de campo por meio de palhetas, muito conhecido pelo nome original Vane Test.
	O ensaio faz o uso de uma palheta constituída por quatro lâminas retangulares, fixadas num eixo. Formando uma cruz, como se mostra na Figura 3. Cravada no terreno, a palheta é submetida a uma rotação, por meio de um torquímetro mantido na superfície, medindo-se o torque à medida que a rotação é forçada.
	Quando a palheta gira no interior do solo, ela tende a cortar o solo segundo um cilindro definido pelas dimensões da palheta. Na superfície deste cilindro, a resistência oferecida ao torque é a resistência não drenada do solo. 
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
	O Vane Test é extremamente simples e usado com muita frequência, por ser muito econômico.
	Mas o Vane Test tem também os seus problemas. O principal deles é que a rotação das palhetas tem que ser feita com elevada velocidade, para evitar que as pressões neutras se dissipem, o que faria com que a resistência não fosse mais a resistência não drenada. Portanto a resistência do do Vane deve sofrer uma redução de um fator de segurança (ver figura 3).
Figura 3 – Palheta de ensaio de cisalhamento um situ (Vane Test).
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
Figura 4 – Coeficientes de segurança obtidos em análises de ruptura de aterros com resistência não drenada de vane test e fator de correçãopara transformar resistência de vane em resistência para projeto.
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS
Figura 5 – Resistências não drenadas determinadas por vane test num local do mangue da Baixada Santista.
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RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DAS ARGILAS