Aula 09 Tensoes nos solos

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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
Partículas granulares  transmissão de força a partir do contato direto grão a grão
Partículas de argila  pode ocorrer através da água quimicamente adsorvida 
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TENSÕES NOS SOLOS
Mecânica dos Solos
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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.
Quando o solo for estratificado teremos: 
Esta pressão recebe o nome de Tensão total no solo.
Mecânica dos Solos
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Tensões Geostáticas
Mecânica dos Solos
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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
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	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
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	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
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Mecânica dos Solos
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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.
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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. 
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Mecânica dos Solos
Ex 16) Em um terreno constituído de areia fina, o nível de água encontra-se à 2,50m de profundidade. A massa específica saturada 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.
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Mecânica dos Solos
Ex 16a) Calcular as poro-pressões e tensões totais e efetivas nas cotas -1m, -3m e -5m.