Capilaridade e Tensões Efetivas

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Princípio das Tensões Efetivas
Transmissão de Tensões no Solo
▸Parte da carga atua nas partículas sólidas e parte na água dos vazios
2
A transmissão 
de tensões se dá 
pelo contato
entre as 
partículas do 
solo
Total
Efetiva
Neutra
Princípio das Tensões Efetivas de Terzaghi
σ = σ‘ + u
3
σ‘ = σ - u
Pressão Neutra4
Pressão Neutra
Negativa Nula Positiva
Aumento da 
Tensão Efetiva
Solo Seco
Diminuição da 
Tensão Efetiva
Capilaridade e Sucção
Efeito da Capilaridade6
▸No interior ➔ Atração molecular igual em todas as direções;
▸Em Interfaces ➔ Diferentes atrações;
▸Existe uma diferença entre pressões ➔ Teoria de Membrana;
▸Surge uma força T para equilibrar o sistema ➔ Tensão Superficial
Ascensão Capilar7
▸PA = PD = PF = Patm = 0;
▸PB = PC = Peso do líquido;
▸PE < 0
P = π.r².hc.γw 
F = 2.π.r.T
2.π.r.T = π.r².hc.γw
hc = 2.T / r. γw
Peso da coluna de água
Força Superficial
Equilíbrio do sistema
Altura da colunaÁgua sobre tração?
Patm = 92,1 kPa
Ascensão Capilar no Solo8
▸T água = 0,073 N/m² (20ºC):
▸Pedregulho: Alguns cm
▸Areia: 1 a 2m
▸Silte: 3 a 4m
▸Argila: Pode chegar a 
dezenas de metros
▸Vazios ➔ Vazos capilares 
de pequenos diâmetros;
▸Tensão Neutra depende do 
Grau de saturação.
Efeito da Sucção no Solo9
𝜎′ = 𝜎 − 𝑢𝑎 + χ(𝑢𝑎 − 𝑢𝑤)
(Bishop)
Meniscos Capilares – Coesão Aparente 10
Liquefação de Solos
Liquefação de Solos12
Liquefação é um fenômeno que ocorre pela diminuição da tensão efetiva e da 
rigidez do solo sob a ação de ações externas sísmicas ou monotônicas.
Liquefação por Fluxo Ascendente13
𝐻𝑃 = 𝑧𝑃 +
𝑢𝑃
𝛾𝑃
+
𝑣𝑃
2
2𝑔
Desp.
Força de Percolação
Equação de Bernoulli
𝑗𝑠 = 𝑖. ℎ𝑤
Percolação Descendente e Ascendente14
▸Ruptura por Liquefação!
Liquefação por Solicitações Sísmicas15
e < ec ➔ Dilata: caso haja drenagem, penetração de
água nos vazios. Solicitação rápida ➔ Succção
e > ec ➔ Contrai: caso haja drenagem, expulsão de
água dos vazios. Solicitação rápida ➔ Excesso de U