ESTADO DE MATO GROSSO

SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

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Aula 3 – RECALQUES POR ADENSAMENTO

Profª Camila Regina Eberle

Introdução | Cálculo do recalque por adensamento|

RECALQUE POR ADENSAMENTO

Esse recalque é típico das argilas saturadas e resulta de alterações

volumétricas (redução do índice de vazios) devido a expulsão da água

dos vazios do solo em função de um carregamento aplicado à camada

argilosa.

O recalque de adensamento se processa com a dissipação do excesso

de poropressões, é gerado pelo carregamento aplicado e ocorre

lentamente com o decorrer do tempo devido a baixa permeabilidade das

argilas.

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Introdução | Cálculo do recalque por adensamento|

ÍNDICE DE VAZIOS

O índice de vazios é uma propriedade física dos solos, e exprime a razão

entre o volume ocupado pelos vazios (geralmente ocupados por ar ou

líquidos) e o volume ocupado pela parte sólida.

Onde:

Vv= volume dos vazios;

Vs= volume dos sólidos.

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Introdução | Cálculo do recalque por adensamento|

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

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Introdução | Cálculo do recalque por adensamento|

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

H0 = altura inical da camada

Hv0 = altura inicial dos vazios

Hvf= altura final dos vazios

Hs= altura dos sólidos

A= área transversal

ρc=recalque de adensamento

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Admitindo que a compressão ocorra somente na direção vertical (a área A

permanece constante) e que os sólidos e a água sejam incompressíveis,

a variação de volume da camada pode ser calculada como:

Onde:

Vv0= volume inicial dos vazios;

Vvf= volume final dos vazios.

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

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A partir da definição do índice de vazios, tem-se que:

Onde:

e0= índice de vazios inicial da camada;

ef= índice de vazios final da camada.

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

Introdução | Cálculo do recalque por adensamento|

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Com isso:

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

Introdução | Cálculo do recalque por adensamento|

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Segundo a figura:

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

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Levando as duas relações anteriores na Equação (2) e considerando que

a área transversal A é constante, chega-se à seguinte equação, para o

cálculo do recalque de adensamento:

A altura dos sólidos da camada pode ser calculada a partir da altura inicial

da camada (H0) e do índice de vazios inicial (e0) considerando que:

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

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Levando o valor de Hs obtido acima na Equação (3) chega-se a:

CÁLCULO DO RECALQUE DE ADENSAMENTO (ρc) DE UMA CAMADA ARGILOSA SATURADA

DE ESPESSURA TOTAL INICIAL H0 QUE PASSOU POR UMA VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS

Δe.

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O valor de Δe para o cálculo do recalque de adensamento pode ser

avaliado a partir de resultados de ensaios de adensamento edométrico,

que são geralmente apresentados na forma de gráficos (e x logσ’) como

mostrado a seguir:

ANÁLISE

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Para cálculo do recalque de adensamento é necessário inicialmente

avaliar a tensão σ’0 que atua no campo no ponto onde foi retirada a

amostra para o ensaio de adensamento (normalmente o ponto médio da

camada de argila). Para isso, basta considerar o peso de toda a massa

de solo que se encontra acima desse ponto.

Onde:

γi=peso específico na camada i

hi=altura da camada i

ANÁLISE

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Comparando a tensão σ’0 com a tensão de pré-adensamento, pode-se ter

as seguintes situações:

1ª situação: σ’0 = σ’a (nesse caso, diz-se que a argila é normalmente

adensada, onde a tensão que atua no momento presente na camada de

argila é igual à máxima que a mesma já suportou).

2ª situação: σ’0 < σ’a (nesse caso, diz-se que a argila é pré-adensada, ou

seja, a mesma já esteve submetida a tensões maiores que aquela que

existe atualmente sobre a mesma).

3ª situação: σ’0 > σ’a (nesse caso, diz-se que a argila é parcialmente

adensada, ou seja, a mesma ainda não terminou de se adensar sob a

ação de seu peso próprio).

ANÁLISE

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O cálculo do recalque se adensamento pode ser efetuado a partir da

curva de adensamento virgem do solo no campo, obtida a partir da curva

de laboratório conforme recomendações de Schmertmann.

ANÁLISE

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Considerando a curva de composição virgem no campo, o valor do

recalque de adensamento de uma camada argilosa que sofreu um

acréscimo de tensões Δσ pode ser obtido, segue:

ANÁLISE

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ANÁLISE

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