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ADENSAMENTO EM SOLOS Adensamento de Solos • Adensamento é um processo lento e gradual de redução do índice de vazios de um solo por expulsão do fluido intersticial e transferência da pressão do fluido (água) para o esqueleto sólido, devido a cargas aplicadas ou ao peso próprio das camadas sobrejacentes. • A variação de volume dos solos por efeito de compressão é influenciada pela: granulometria, densidade, grau de saturação, permeabilidade e tempo de ação da carga de compressão. Recalque • É a deformação vertical da superfície do terreno, proveniente da aplicação de cargas ou devido ao peso próprio das camadas. • Tipos: – Imediatos: por deformação elástica (solos arenosos ou solos argilosos não saturados); – Por adensamento: devido à saída de água do solo (solos argilosos). Recalque • Causas: – Cargas estáticas (pressão transmitida pelas estruturas, peso próprio do solo, etc.); – Cargas dinâmicas (cravação de estacas, terremotos, etc.); – Erosão do subsolo; – Variações do nível d’água (rebaixamento). • Efeitos: Danos à estrutura (Aparência; Funcionalidade; Estabilidade). Deformações no Solo • Todos os materiais sofrem deformação quando sujeitos a uma mudança de esforço; • A deformação dos solos, principalmente os solos finos, não é instantânea, isto é, não ocorre imediatamente após a aplicação da solicitação, mas sim com o tempo; • As deformações do solo, geralmente não uniformes, podem não ser prejudiciais ao solo, mas comprometer as estruturas que assentam sobre ele. Determinação do Recalque • Para estimativa da ordem de grandeza dos recalques por adensamento, além do reconhecimento do subsolo (espessura, posição, natureza das camadas, nível da água), devemos conhecer ainda a distribuição das pressões produzidas em cada um dos pontos do terreno, pela carga da obra, e as propriedades dos solos. Determinação do Recalque Total • Quando uma camada de solo sofre o efeito de uma sobrecarga ela se deforma, em consequência da diminuição do valor de seu índice de vazios inicial (e0) para um valor final ef, motivada pela sua compressibilidade. • Sua espessura passa, portanto, de um valor inicial H0 para um valor final Hf, cuja diferença (∆H = H0 - Hf) corresponde ao recalque total sofrido. Determinação do Recalque Total O arcabouço sólido de um solo/rocha se deforma por adensamento quando submetido ao aumento das tensões efetivas (Terzaghi, 1925): s = se + u onde : s = tensão total se = tensão efetiva u = poro-pressão (pressão total) 3 – Adensamento Quando a poro-pressão se reduz, a pressão efetiva nos contatos dos grãos aumenta, provocando adensamento. Material Compressibilidade (Pa-1) Argila 10 –6 a 10 -8 Areia 10 –7 a 10 -9 Rocha sã 10 –9 a 10 -11 Água 10 –10 Quando os aqüíferos são explorados, pode haver drenança (leakage) dos aquitardos encaixantes, pois a compressibilidade destes é, muitas vezes, de 1 a 2 ordens de magnitude maior que dos aquíferos. Como os aquitardos são menos permeáveis, o excesso de pressão é dissipado mais lentamente. Um aquitardo sob drenança mostrará variação da carga hidráulica (Dh). A somatória das quedas de carga e o aumento concomitante das pressões efetivas pela compressibilidade de cada camada de espessura b do aqüitardo fornece o adensamento total Db (Terzaghi, 1925): Db t1-t2 = b S r g a Dhi onde a é a compressibilidade vertical do aquitardo Exemplo de adensamento devido a explotação excessiva de água subterrânea, na Cidade do México. Recalques Diferenciais • Recalques diferenciais provocam nas estruturas esforços adicionais que comprometem à sua própria estabilidade. • Quando projetamos uma construção deve-se prever os recalques a que esta estará sujeita, para daí decidir sobre o tipo de fundação, e até mesmo, sobre o sistema estrutural a ser adotado. Recalques Diferenciais • O recalque diferencial impõe distorções aos elementos estruturais das edificações de tal forma que, dependo de sua magnitude, poderão gerar fissuras e trincas nas mesmas. Exemplos... EDIFÍCIOS EM SANTOS/SP ETAPAS PARA A SOLUÇÃO DO PROBLEMA Como evitar? • Métodos de identificação prévia, como mapeamentos geológicos- geotécnicos, mapeamentos geoestatísticos de variáveis geotécnicas associadas aos fenômenos de colapso e subsidência; • Elaboração de cartas de risco de colapso de solos e cartas do potencial de colapso de solos; • Métodos de prevenção de recalques diferenciais, como compactação/ adensamento prévio da camada de solo compressível e adoção de fundações profundas. Como evitar recalques diferenciais? • Compactação prévia da camada de solo ou, no caso de camada de solo compressível, a partir do adensamento prévio das camadas de baixa resistência; • Adotar fundações profundas em ambos os casos; • Ressalta-se que tais métodos preventivos não dispensam a etapa de investigações detalhadas do maciço de solos, sendo imprescindível a realização de sondagens de simples reconhecimento SPT para o dimensionamento adequado dos elementos de fundação e para garantir um desempenho satisfatório dos mesmos.
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