Apostila_EESC_V1_cap_VIII_Permeabilidade

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CAPÍTUL0 VIII
PERMEABILIDADE DOS SOLOS
l - Introdução
Como já se viu, o solo é constituído de uma fase sólida e de uma fase
fluida (água e/ou ar). A fase fluida ocupa os vazios deixados pelas partículas
sólidas que compõem o esqueleto do solo. Particularmente, em se tratando da
água, esta pode estar presente no solo sob as mais variadas formas.
Nos solos grossos, em que as forças de superfície são inexpressivas,
essa água se encontra livre entre as partículas sólidas, podendo estar sob
equilíbrio hidrostático ou podendo fluir. sob a ação da gravidade, desde que
haja uma carga hidráulica.
Para os solos finos, a situação se torna mais complexa, uma vez que
passam a atuar forças de superfície de grande intensidade. Assim, nesses
solos, existe uma camada de água adsorvida, a qual pode estar sujeita a
pressões muito altas., por causa das forças de atração existentes entre as
partículas. Próximo às partículas essa água pode se encontrar solidificada,
mesmo a temperatura ambiente, e, a medida que vai aumentando a distancia,
a água tende a tornar-se menos viscosa, graças ao decréscimo de pressões.
Esses filmes de água adsorvida propiciam um vinculo entre as partículas, de
forma que lhes confira uma resistência intrínseca chamada coesão verdadeira.
O restante de água existente nesses solos finos se encontra livre,
podendo fluir por entre as partículas, desde que haja um potencial hidráulico
para tal.
A maior ou menor facilidade que as partículas de água encontram para
fluir por entre os vazios do solo, constitui a propriedade chamada
permeabilidade do solo.
2 - Leis de Darcy e de Bernouilli
Existem dois tipos de escoamento para os fluidos reais, laminar e o
turbulento, os quais são regidos por leis diferentes da
Mecânica dos Fluidos.
No âmbito da Mecânica dos Solos, interessa apenas o escoamento
laminar, no qual as partículas do fluido se movem em camadas, segundo
trajetórias retas e paralelas. O escoamento laminar fica determinado por uma
velocidade crítica, abaixo da qual toda a tendência à turbulência é absorvida
pela viscosidade do fluido. Verificou-se, experimentalmente, que a velocidade
crítica, para escoamento em tubos, corresponde a um número de Reynolds de
cerca de 2000.
A lei de Darcy, válida para escoamento laminar, pode ser expressa da
seguinte forma (Figura 51):
iKv ⋅= ,
na qual
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v - velocidade de descarga
K - coeficiente de permeabilidade de Darcy
i = AH/L - gradiente hidráulico: representa a perda de carga (h) que
decorreu da percolação da água numa distancia L.
Essa lei pode ser expressa, também, da seguinte forma:
AiKQ ⋅⋅=
na qual
Q - vazão
A - área normal (secção) à direita do escoamento.
É importante notar que a velocidade (v) da lei de Darcy representa a
velocidade de descarga e não a velocidade de percolação (vp) da água através
dos poros do solo. Conquanto haja algumas restrições quanto à sua aplicação,
essa lei é utilizada, com muita freqüência, em muitos tópicos da Mecânica dos
Solos, dada a sua simplicidade e razoável precisão.
A lei de Bernouilli resulta da aplicação do principio de conservação de
energia ao escoamento de um fluido, e, em nosso caso a água. A energia que
um fluido incompressível, em escoamento permanente, possui, consiste em
parcelas ocasionadas pela pressão (piezométrica) , pela velocidade (cinética) e
pela posição (altimétrica). Assim, na direção do escoamento, é possível
sintetizar o princípio de conservação da energia, por meio da seguinte
expressão, que constitui a lei de Bernouilli:
ctez
g
vuz
g
vuHT =++=++= 2
2
22
1
2
11
22 γγ
.
77
Nessa expressão, tem-se uma altura de carga de pressão (u/γw); uma
carga cinética v2/2g e uma carga altimétrica (z).
A figura 52 mostra um esquema da carga total atuante em determinada
secção de um escoamento.
Nos solos, a velocidade de percolação da água é pequenas par cela de
carga cinética é quase desprezível, assim a carga total existente numa
determinada seção é igual à soma das parcelas de carga de pressão e de
carga altimétrica:
zuH
w
+=
γ
Por outro lado, quando da percolação ocorre: uma perda de carga (∆H)
por causa do atrito viscoso da água com as partículas de solo. Esse atrito
proporciona o aparecimento das chamadas forças de percolação, ás quais
serão ventiladas mais adiante. Assim a equação de Bernouilli se resume a:
HzuzuH ∆++=+= 2211 γγ
A Figura 53 mostra uma linha de fluxo de água através de um solo.
Dessa forma entre as duas secções (1),e (2) ocorre uma perde carga
por causa do atrito viscoso igual a:






+−





+=∆ 2
2
1
1 zuzuH
γγ
78
3 - Determinação do Coeficiente de Permeabilidade
O coeficiente de permeabiIidade de um soIo pode ser obtido por meio de
métodos diretos e indiretos. Os métodos diretos baseiam-se em ensaios de
laboratório sobre amostras representativas ou em ensaios de campo. Os
métodos indiretos se utilizam de correlações com características do solo
facilmente determináveis.
3.1 - Métodos Diretos
Dentre os métodos diretos, destacam-se os permeâmetros que são
aparelhos destinados a medir a permeabilidade dos solos, em laboratório e o
ensaio de bombeamento, realizado "in situ". Ambos utilizam a lei de Darcy,
para o cálculo do Coeficiente de permeabilidade.
A Figura 54 mostra um esquema do ensaio de permeabilidade, a carga
Constante: O corpo de prova, convenientemente colocado no permeâmetro, e
submetido a uma altura h de carga (diferença de nível entre o reservatório e
inferior e tem área A e largura L.
A água percolada pelo corpo de prova é recolhida numa proveta
graduada, tomando-se medida de tempo.
Pela lei de Darcy:
AiK
t
vQ ⋅⋅== mas 
L
hi = , então
A
L
hK
t
v
⋅⋅= , donde 
thA
vLK
⋅⋅
=
79
Este tipo de ensaio é empregado para solos de permeabilidade alta
(areias e pedregulhos), uma vez que nos solos pouco permeáveis, o intervalo
de tempo necessário para que percole uma quantidade apreciável de água e
bastante grande. Neste caso, utiliza-se o ensaio, à carga variável, que está
esquematizado na Figura 55.
Anota-se o tempo necessário para o nível de água ir no tubo de área (a),
de ho até h1.
O volume de água, em virtude de uma variação de nível (dh), será:
hdadv ⋅⋅−=
80
Pela Lei de Darcy, o volume correspondente à água que percolará pela
amostra, será:
dtAiKdv ⋅⋅⋅= onde 
L
hi =
Dessa forma:
dtA
L
hKdha ⋅+=⋅−
Integrando entre (ho, to) e (h1, t1), tem-se:
∫ ∫=−
1 1h
h
t
to o
dt
L
KA
h
dha
donde:
t
L
KA
h
ha o ∆=⋅
1
ln
Assim,
1
0ln
h
h
tA
LaK
∆⋅
⋅
=
Ou, como é mais freqüente:
1
0log3,2
h
h
tA
LaK
∆⋅
⋅
=
É freqüente, também obter o coeficiente de permeabilidade diretamente,
em laboratório, no ensaio de adensamento, obedecendo basicamente ao
mesmo princípio, à carga variável.
Deve-se frisar que tais ensaios são realizados sobre amostras de
pequenas dimensões, as quais não representam as características gerais do
solo no campo, com suas descontinuidades e particularidades. A maneira mais
realista de obter o coeficiente de permeabilidade é mediante ensaios “in situ”,
tais como o ensaio de perda de água sob pressão (bombeamento), que é
bastante utilizado para o estudo da permeabilidade de maciços rochosos que
servirão de fundação para barragens.
A descrição, mais pormenorizada de alguns métodos para obtenção do
coeficiente de permeabilidade “in situ” pode ser encontrada nas referências 7 e
15.
81
3.2 - Métodos Indiretos
Pode-se estimar o coeficiente de permeabilidade de areias por
intermédio de diversas fórmulas, como por exemplo, a desenvolvida por Hazen:
2
eDCK ⋅= (cm/s),
em que:
 De - é o diâmetro efetivo do solo, em centímetros;
 C - é um coeficiente que varia entre 90 e 120, sendo 100 um valor
frequentemente utilizado .
Uma restrição que se impõe para utilização dessa formula é a de que o
coeficiente de não uniformidade (Cu) seja menor que 5.
Em se tratando de siltes e argilas, pode-se obter o coeficiente de
permeabilidade, indiretamente, por meio de dados fornecidos pelo ensaio de
adensamento(CAPÍTUL0 IX):
wv
d m
t
HTK γ⋅⋅⋅=2
,
em que:
T - fator tempo, para a porcentagem de adensamento;
Hd - distância de drenagem;
t - tempo necessário para que ocorra a porcentagem de adensamento;
mv - coeficiente de deformação volumétrica;
γw - massa específica da água.
4 - Fatores que Interferem na Permeabilidade
Os fatores que exercem papel decisivo na permeabilidade de um solo
estão ligados às características do fluido, que está percolando e ao tipo de
solo.
O peso especifico e a viscosidade (normalmente a água) são duas
propriedades do fluido que exercem influência significativa. Sabe-se que essas
duas propriedades variam, em função da temperatura, entretanto, a
viscosidade é muito mais afetada. Quando se determina o coeficiente de
permeabilidade de um solo, costuma-se apresentá-lo em referência à
temperatura de 2OO°C, para padronizar o efeito da variação da viscosidade
com a temperatura, por meio da expressão:
T
T KK ⋅=
20
20 µ
µ , em que:
K20 - coeficiente de permeabilidade a 20°C;
KT - coeficiente de permeabilidade a T° C;
82
µT - viscosidade da água a T° C;
µ2O - viscosidade da água a 20°C.
As principais características do solo que afetam a permeabilidade são o
tamanho das partículas, o índice de vazios, o grau de saturação e a estrutura.
Pode-se notar que qualquer tentativa no sentido de procurar avaliar o efeito
isolado de cada uma das características enumeradas é difícil, porquanto elas,
em geral, são interdependentes.
A titulo de informação vamos apresentar alguns aspectos qualitativos,
referentes à interferência das características citadas:
a. tamanho das partículas: a permeabilidade varia grosseiramente com o
quadrado do tamanho das partículas(K = f(D2)). Tal constatação apóia-se
na lei de Poiseuille, e foi utilizada por Hazen, para avaliar o coeficiente de
permeabilidade das areias a contar do diâmetro efetivo;
b. Índice de vazios: constatações experimentais e mesmo a equação de
Kozeny-Carman parecem mostrar que o coeficiente de permeabilidade
pode ser colocado como uma reta, em função do índice de vazios:
2
23
11
eK
e
eK
e
eK ⋅=
+
=
+
= γβα
Tem-se notado que a relação e x logK aproxima-se bastante de uma reta,
para quase todos os tipos de solos;
c. grau de saturação: quanto maior o grau de saturação do solo que esta
sendo ensaiado, maior será a sua permeabilidade, pois a presença de ar
nos vazios tende a impedir a passagem da água;
d estrutura: amostra de mesmo solo, com mesmos índices de vazios
tenderão a apresentar permeabilidades diferentes, em função da estrutura.
A amostra no estado disperso terá uma Permeabilidade menor que a
amostra de estrutura floculada.
Tal pode ser aplicado ao caso dos maciços compactados (barragens de
terra, por ex.) em que o arranjo das partículas condiciona a permeabilidade.
Neste caso, verifica-se que a permeabilidade na direção horizontal é maior
que na vertical.
Finalizando este item, são apresentadas as equações de Poiseuille e de
Kozeny-Carman, as quais auxiliam a entender a influência das
características citadas.
A lei de Poiseuille aplica-se ao escoamento através de ca pilares e foi
estendida aos solos por Taylor, com a fórmula:
e
eCDK s +
=
1
3
2
µ
γ
em que:
83
K - coeficiente de permeabilidade de Darcy;
C - fator de forma;
Ds - um diâmetro efetivo das partículas;
γ - peso específico do fluido;
µ - viscosidade do fluido;
e - índice de vazios do solo.
A equação de Kozeny-Carman aplica-se à avaliação da permeabilidade
dos meios porosos:
e
e
Sk
K
+⋅
=
1
1 3
2
0 µ
γ , em que:
ko - fator que depende da forma dos poros e da tortuosidade da trajetória
da linha de fluxo;
S - superfície específica.
5 - Forças de Percolação
Havendo um movimento de água através de um solo, ocorre uma
transferência de energia da água para as partículas sólidas do solo, por causa
do atrito viscoso que se desenvolve. A energia transferida é medida pela perda
de carga e a força correspondente à essa energia é chamada de força de
percolação. Tal força transfere-se de grão a grão (é, portanto, uma força
efetiva) e tem o mesmo sentido do fluxo d água.
O conhecimento do mecanismo e a determinação do valor dessa força é
de fundamental importância para a Engenharia, uma vez que ela 6
responsável, muitas vezes, por problemas de instabilidade em cortes, aterros e
barragens. Deve-se ainda a essa força o aparecimento dos fenômenos de
"piping" e de areia movediça, bem como a instabilidade do fundo de
escavações em areias ("heive").
A Figura 56 permite visualizar como a energia se transmite para as
partículas de solo. A amostra de areia de comprimento (L) e de área (A) está
submetida à força (P1) graças à carga (h1) do reservatório da esquerda e a
força (P2), em virtude de (h2).
As forças P1 e P2 serão:
AhP w ⋅⋅= 11 γ e AhP w ⋅⋅= 22 γ
A força resultante, que deve ser consumida por atrito, será:
( )2121 hhAPPF w −⋅⋅=−= γ
Na Figura 56, o gradiente hidráulico é:
L
h
L
hhi ∆=−= 21
84
Portanto a força de percolação será:
viLAiF wwp ⋅⋅=⋅⋅⋅= γγ ,
a qual é aplicada uniformemente num volume (V) igual a A x L. Dessa forma, a
força por unidade de volume corresponderá a:
LA
LAif wp ⋅
⋅⋅⋅
=
γ ou wp if γ⋅=
Surge agora uma nova alternativa para o calculo do equilíbrio estático de
massa de solo sujeita à percolação de água. Assim duas opções podem ser
seguidas:
a. utilizar o peso total do elemento de solo combinado com força neutra
atuante, na superfície desse elemento;
b. utilizar o peso efetivo combinado com a força efetiva, por causa da
percolação, aplicada ao elemento de solo, no sentido do fluxo.
Essas duas alternativas serão utilizadas no capítulo seguinte, referente
às areias movediças.
6 - Areia Movediça
As tensões efetivas são as que realmente controlam todas as
características de deformação e resistência dos solos. No caso dos solos
arenosos, é a tensão efetiva, atuando em determinado plano, que determina a
85
resistência ao cisalhamento desses solos (CAPÍTULO XIII). Essa tensão
efetiva (σ'), multiplicada pelo correspondente coeficiente de atrito (tg φ') fornece
a resistência do cisalhamento do solo (s).
s = σ‘ tg φ = (σ - u) tg φ‘
O fenômeno da areia movediça pode ocorrer sempre que a areia a
submetida a um fluxo ascendente de água, de forma que a força de percolação
gerada venha a igualar ou superar a força efetiva graças ao solo. A Figura 57
mostra um esquema explicando como isso poderá ocorrer.
A areia está submetida a um fluxo ascendente de água, ou seja, a água
percola do ramo, da esquerda para a direita, em virtude da carga h, que é
dissipada, por atrito, na areia.
A tensão total no ponto A é:
Lh satwA ⋅+⋅= γγσ 1 ,
e a pressão neutra vale:
( )Lhhu w ++= 1γ
Ora, se a altura da carga (h) for aumentada até que a pressão neutra
iguale a tensão total, obviamente a tensão efetiva será zero (s = (σ - u) tg φ‘ =
0). A partir daí o solo terá as propriedades de um líquido, não fornecendo
condições de supor te, para qualquer sólido que se venha a apoiar sobre ele.
O valor da carga h, nesse instante, é denominado de altura de carga
crítica (hc), e para sua obtenção basta igualar a tensão total e a pressão neutra:
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( )LhhLh cwsatw ++=⋅+⋅ 11 γγγ
( )
ww
wsatc
c L
hi
γ
γ
γ
γγ '
=
−
==
O valor do gradiente hidráulico crítico (ic = hc/L) será, fazendo γw = 1
g/cm3, numericamente igual à massa específica submersa.
O mesmo valor poderá ser obtido, pensando em termos de tensões
efetivas, ou seja, combinando a força efetiva graças ao solo, com a força de
percolação atuando no sentido ascendente:
( ) vLAF wsat ⋅=⋅⋅−= '' γγγ
viF w ⋅⋅= γ
w
cii γ
γ '
==
A ocorrência da areia movediça pode ser evitada pela construção de
algum elemento que proporcione um acréscimo de tensões efetivas, sem que
haja aumento das pressões neutras. Tais elementos denominados filtros, são
compostos, normalmente, por camadas de solos granulares e devem alimentar
a tensão efetiva e manter as partículas da areia em suas posições originais.
7- Filtros de Proteção
Freqüentemente, há necessidade de drenar a água que percola através
de, um solo, e issooriginal forças de percolação, fonte de sérios problemas.
Dentre esses problemas, destaca-se a erosão que pode conduzir a
situações catastróficas, como no caso de ruptura de barragens por "piping".
Portanto, quando da drenagem de solos passíveis de erosão. há necessidade
de protege-los fazendo construir camadas de proteção, que permitam a livre
drenagem de água, porém mantenham em suas posições as partículas de solo.
Tais camadas, denominadas filtros de proteção, deveria ser construídos com
materiais granulares (areia e pedregulho) e satisfazer duas condições básicas,
a saber:
a. os vazios do material de proteção devem ser suficientemente
pequenos, de forma que impeça a passagem das partículas de solos a
ser protegido.
b. os vazios do material devem ser suficientemente grandes de forma que
propiciem a livre drenagem das águas e o controle das forças de
percolação, impedindo o desenvolvimento de altas pressões
hidrostáticas, isto é, a carga dissipada no) filtro deve ser pequena.
Para atender a essas condições básicas, Terzaghi estipulou duas
relações bastante empregados para a escolha de um material de filtro.
87
A condição a é satisfeita por:
D15f < 4 a 5 D85s
e a combinação b por:
D15f > 4 a 5 D15s
Na Figura 58, tem-se um exemplo de como escolher a curva
granulométrica de um filtro, para proteger um solo, do qual se conhece a curva
granulométrica.
Estabelecidos os limites para D15f (pontos A e B) devem-se desenhar
curvas granulométricas de coeficiente de não uniformidade, aproximadamente
igual ao do solo a ser protegido. Um solo que se situe nessa faixa assim
determinada poderá servir de filtro para o solo a ser protegido.
É importante notar que o critério de Terzaghi não fornece as dimensões
do filtro, mas apenas uma faixa de variação para a sua composição
granulométrica. Para estabelecer as dimensões, é necessário atentar para as
condições hidráulicas: do problema.
A Figura 59 apresenta dois casos de utilização de filtros. No caso a,
temos uma barragem de terra através da qual há um fluxo de água, graças às
diferenças de carga entre montante e jusante. Com o intuito de proteger a
barragem do fenômeno de erosão interna (piping) e para permitir limei rápida
drenagem da água que percola através da barragem, usa-se construir filtros,
como, por exemplo, o filtro horizontal esquematizado no desenho.
88
No caso b, a água percola através do solo arenoso da fundação do
reservatório. Pelo desenho, pode-se notar que próximo a face de jusante das
estacas-prancha, o fluxo é vertical e ascendente, o que, pode originar o
fenômeno de areia movediça. Para combater esse problema, faz-se construir
um filtro de material granular, que tenderá a contrapor-se às forças de
percolação, pelo aumento do peso efetivo, e que permitirá a livre drenagem das
águas.
Após o critério de Terzaghi, foram estipulados outros critérios, alguns
dos quais são listados a seguir:
U.S. Army
D15f < 5 D85s
 D50f > 25 D50s
Esse critério presta-se a qualquer tipo de solo, exceto para as argilas
médias a altamente plásticas. Para essas argilas D15f pode chegar até 0,4 mm,
e o critério de D50 pode ser desprezado. Entretanto, o material de filtro deve
ser bem graduado para evitar segregação e para tanto é necessário um
coeficiente de não uniformidade menor que 20.
Sherard
Quando o material a proteger contiver pedregulhos, o filtro devera ser
projetado com base na curva correspondente ao material menor que 1".
89
Araken Silveira
Este critério, baseado numa concepção diferente das tradicionais, utiliza
a curva de distribuição de vazios do filtro, obtida estatisticamente a partir da
curva de distribuição granulométrica, para os estados fofo e compacto.
A partir da curva de vazios, determina-se a possibilidade de penetração
das partículas do solo no material de filtro. Estabelecidas as probabilidades de
penetração, para determinados níveis de confiança, é possível determinar sua
espessura de filtro capaz de reduzir ao mínimo a possibilidade de passagem
das partículas do solo pelo material de filtro.
Atualmente, tem crescido a utilização de mantas sintéticas, como
material de filtros, sobretudo na execução de drenos longitudinais, em
estradas, Figura 60. Em que pese não ter havido tempo suficiente para um
teste completo desse material, o comportamento tem sido satisfatório e o seu
uso tende a generalizar-se. É desnecessário frisar que, havendo necessidade
de o filtro ser construído por duas ou mais camadas de materiais diferentes,
deve-se obedecer aos critérios estabelecidos para duas camadas adjacentes.
8 - Capilaridade
Denomina-se capilaridade à propriedade que os líquidos apresentam de
atingirem, em tubos de pequeno diâmetro, pontos acima do nível freático. O
nível freático é a superfície em que atua a pressão atmosférica e, na Mecânica
dos Solos, é tomada como origem do referencial, para as pressões neutras, e
no nível freático a pressão neutra e igual a zero.
Os fenômenos de capilaridade estão associados diretamente à tensão
superficial, sendo a que atua em toda a superfície de um líquido, como
decorrência da ação da energia superficial livre.
Um líquido, e no nosso caso a água, por causa da atração existente
entre suas moléculas, tende a atrair qualquer molécula que se encontro a
90
superfície, para seu interior, originando uma tendência para diminuir a sua
superfície (e isso explica a forma esférica das gotas de líquido).
A energia superficial livre é definida como o trabalho necessário para
aumentar a superfície livre de um líquido em 1cm2. Quando em contato com
um sólido, uma gota de líquido tende a molhar o sólido, dependendo da atração
molecular entre o líquido e o sólido.
No caso da água, esta molha o vidro, dando origem a meniscos Pode-se
provar que, por força da tensão superficial, a pressão no lado côncavo de um
menisco é maior que a do lado convexo, e que a diferença dessas pressões
está relacionada com a tensão superficial, de acordo com a seguinte
expressão:
a
Tp s2=∆
Ts - tensão superficial
a - raio de curvatura do menisco
Como decorrência dessa diferença de pressões, tem-se a ascensão de
água, num tubo capilar.
Segundo a Figura 61.a, para que haja equilíbrio, a água tem que se
elevar no tubo capilar até uma altura hc, tal que a pressão hidrostática equilibre
a diferença de pressões:
cw
s h
a
Tp ⋅==∆ γ2
θcos
ra =
r
Th
w
s
c ⋅
⋅⋅
=
γ
θcos2
Para o caso de água pura e vidro limpo, o ângulo de contato (θ) é zero e
a expressão para a altura de ascensão capilar fica:
91
r
Th
w
s
c ⋅
⋅
=
γ
2
A mesma expressão para hc pode ser obtida de outra forma.
Consideremos a Figura 61.c: Fazendo o equilíbrio de forças verticais, e como
pa, é o referencial para as pressões neutras vem:
0cos2 2 =⋅⋅+⋅⋅ urTr s πθπ
r
Tu s θcos2 ⋅−=
Veja o ponto a da Figura 61.c. As pressões têm que ser equilibradas,
para que não haja fluxo:
0cos2 ==⋅−= atmscw Pr
Th θγ
r
Th
w
s
c ⋅
⋅⋅
=
γ
θcos2
Na Figura 61.b, tem-se o diagrama de pressões neutras e pode-se notar
aí um importante efeito por causa da capilaridade. A pressão neutra graças à
ascensão capilar é negativa pois, como atua Patm no lado côncavo do menisco,
e esta e tomada como origem do referencial, para medida das pressões
neutras, decorre que u < O, porquanto as pressões no lado convexo são
menores que as do lado côncavo).
No caso dos solos, pode-se imaginar os seus poros interligados e
formando canalículos, que funcionam como tubos capilares. Assim, pode-se
explicar, dentro da massa, a ocorrência de zonas saturadas de solo, que estão
situadas acima do lençol freático.
A água em contato com o solo também tenderá a formar meniscos. Nos
pontos de contacto dos meniscos com os grãos (Figura 62) evidentemente,
agirão pressões de contacto, tendendo a comprimir os grãos. Essas pressões
de contato (pressões neutras negativas) somam-se as tensões totais:
σ ‘ = σ - (-u) = σ +u,
fazendo com que a tensão efetiva realmente atuante seja maior que a total.
Esse acréscimo de tensão proporciona um acréscimo de resistência conhecidocomo coesão aparente, responsável, por ex., pela estabilidade de taludes em
areia úmida e pela construção de castelos com areia úmida nas praias. Uma
vez eliminada a ação das forças capilares (como, por exemplo, pela saturação)
desaparece a vantagem de coesão aparente.
Outra decorrência importante refere-se às argilas, quando submetidas à
secagem. À medida que se processa a secagem, diminui consideravelmente o
raio de curvatura dos meniscos, fazendo com que as pressões de contato
aumentam e tendam a aproximar as partículas, o que provoca uma contração
do solo.
92